煤礦刮板輸送機電動機熱保護系統的應用

侯豐玲

（河南能源義煤公司常村煤礦，河南 義馬 472300）

1 應用背景及內容

常村煤礦是多年的老礦，井下環境差，運輸線路長而復雜。實際生產中，刮板輸送機運轉時經常轉動不靈活或卡住，使電動機負荷太大或頻繁超過額定電流；由于井下運送物料時灰塵和煤塵大，物料極易泄漏進入電機內部，使電機絕緣降低，從而使電機的允許溫升降低；其次電動機風扇丟轉或風帽經常被堵，將使電動機過載，電動機一旦發生故障多數就是燒毀。該礦大修的電動機百分之九十以上是因過電流而引起的，電動機出力增大,或被卡住不轉或轉速急劇下降,使電動機電流猛增而過熱，長時間過負載運行,定子電流大大超過額定電流,電動機過熱導致燒毀。所以對電動機內部溫度有效的檢測，及時切斷電源，是防止電動機燒毀的關鍵。而市場上一些加裝熱保護系統的電動機，只是每一相中加裝一個熱敏元件，只有在這一相發熱到規定溫度時才能切斷電源，不能完全檢測到每個線圈的溫度。當每相繞組局部溫度過高時，電源不能及時切斷，也會造成電動機燒毀，這類熱保護裝置效果不明顯，電動機燒毀問題還是不能得到有效的解決。

常村煤礦對40T刮板輸送機電動機經過多次探索和研究，發現加裝熱敏元件能起到電動機溫度檢測的作用。熱敏元件是一種用雙金屬片作為感溫元件的溫控器，電器正常工作時，雙金屬片處于自由狀態，觸點處于閉合/斷開狀態，當溫度升高至動作溫度值時，雙金屬元件受熱產生內應力而迅速動作，打開/閉合觸點,切斷/接通電路，從而起到熱保護作用。當溫度降到重定溫度時觸點自動閉合/斷開，恢復正常工作狀態。加裝后電動機的每一相的繞組發熱時，就能及時動作；切斷電源，使電動機停止運轉，不至于燒毀。該礦對燒毀的40T刮板輸送機電動機進行改造，把電動機的12個組繞線全部加裝熱敏元件，充分檢測每組繞組的溫度以達到解決電動機屢次燒毀的問題，加裝的熱敏元件還具有記憶功能，只有當溫度降至規定范圍內才能再次運轉，從而保護電機不被燒毀。

2 研究開發方法及技術路線

該礦井下40T刮板輸送機的電動機都是防爆設備，改造前就做好了防爆性能的保護。為了保持電動機原防爆安全性能，在改造時，不改動原防爆接線盒，加裝溫度控制系統的出線，由原電機接線柱代用，電動機的六個接線頭由電動機內部連接（改為星型或三角接頭）后再接到電動機的接線盒的三個接線柱上，剩余的三個接線柱連接溫控線。采用帶控制線的6芯動力電纜與開關連接，電動機內部的12個熱敏元件全部串聯，并且與開關的2.9線連接。當電動機正常運行時熱敏元件與開關的2.9線接通，開關正常工作；當電動機其中一個熱敏元件探測到溫度過高時，熱敏元件立即產生動作，開關控制回路切斷，電動機停止工作。根據該礦電動機絕緣材料B級的耐溫性質，此次采用的熱敏元件檢測的溫度范圍是：90～40°C，電動機溫度高于90°C時，電路自動斷開，該熱敏元件帶有記憶功能，如溫度未降至設定溫度時，人為無法啟動電動機，只有當電動機溫度降至40°C時電路閉合，熱敏元件自動復位，熱保護系統電路接通，開關自動復位，電動機可以再次工作，啟動電動機運轉。

圖1 40T刮板輸送機電動機熱保護改造電路圖

3 效益分析

按照上述技術，常村煤礦對40T刮板輸送機電動機進行了改造，投入井下使用后，通過近2個月的觀察，沒有再出現因電動機過熱燒毀的現象，此次改造能阻止電動機的燒毀，有效降低刮板輸送機電動機維修率，優化井下運輸管理，保障了井下生產的正常開展。

（1）改造效果明顯。此次改造可以保障井下刮板輸送機的安全運輸，約束人為違規操作現象，規范刮板輸送機的管理和維護，有效地阻止輸送機過載運行，從而降低刮板輸送機電動機的損壞和維修率。

（2）改造過程簡單。在維修電動機時就可以改造，非常方便和快捷，并且還維持了原電動機的安全防爆性能，確保改造后的電動機在特殊環境下安全運轉。

（3）經濟效益突出。大型電動機價格昂貴，損壞后維修費用極高，造成企業成本增加。常村煤礦以往修理一臺40T刮板輸送機的電動機需要90個小時，消耗材料費4000余元，共計9000余元。現在改造一臺電動機只需200元，節約資金8800余元。

該礦通過對40T刮板輸送機電動機的改造，發現此技術還可以用于其他型號的電動機，用相同的方法改造后，一樣可以起到電動機熱保護效果，使用范圍廣泛，有很好的推廣應用效果。

4 結語

電動機的保護是確保井下刮板輸送機正常運行的重要手段，其涉及電氣裝置和機械設備可靠、正常運轉的關鍵之一，通過對40T刮板輸送機電動機的改造和應用，降低刮板輸送機故障率和人力、財力的支出，保障井下生產的安全運輸。