青岛中加特电气股份有限公司 266000
摘要：刮板输送机是煤矿井底最重要的设备之一，完成煤炭运输任务，为矿工提供运行轨道，它还为液压支架提供支撑移动点。刮板输送机经常在工作中启动，而且是在超负荷的情况下起动，不仅难以启动，而且消耗了大量的能量。为回答这个问题，对刮板输送机的驱动程序进行了研究。在本文中，通过高压变频调速一体机，统一适用于采煤工作面的刮板输送机，关于将高压速度变换器应用到刮板输送机的详细说明及其安全变更说明，实现节能和煤炭作业自动化。通过采用全新的管理理念，解决刮板输送机上的多重功率平衡问题。在大型运输工具，如刮板输送机，皮带输送机应用综合转换器的理论基础和实践经验，换料输送机为了解决刮板输送机失控运行、机械损耗高、设备故障率高等问题，使用一套高压变流器修理刮板输送机。通过对地面应用情况的分析，可以看出：在使用了一个高压转换器之后，工作面电能耗吨煤可节省15%以上，有效解决刮板输送机小起动力矩和大冲击力的问题，调整设备可靠性，大大提高了工作级生产效率。
关键词：刮板输送机；高压变频器
采煤机，刮板输送机和液压支架是在综合煤炭开采范围内的主要机电装置，这三台机器连续正常运行是保证采集器井底连续生产的重要保证，它们的共同工作性能直接影响到企业的实际开采效率和经济效益。其中，刮板输送机是与矿山运输系统和煤机直接相关的设备，用角尺操作的钢轨；液压支撑架，工作面电缆和水管挂在刮板输送机的电缆槽。刮板输送机是井底配套设备的重要组成部分，是采煤后的第一环节。其结构、驱动方式、工作可靠性和寿命将直接影响采煤效率和成本效益。刮板输送机多年来一直在发展，其驱动程序也在不断发展和更新。目前，主传动机构由两台高速发动机、发动机加液压离合器、发动机加CST驱动程序、变频器加直接驱动电机组成。最近几年在煤矿生产的新技术中采用了刮板输送机的驱动程序。通过变频驱动，进一步优化驱动程序，使用一个带高压变频器的驱动程序，这是对刮板输送机技术的新尝试，刮板输送机技术的变化具有重要意义。
一、高压变频调速一体机组成及工作原理
高压变频一体机电机主要由电机部件和变频部件组成，变频部件由主电路、控制电路、驱动电路、显示屏等组成，高压变频一体机电气系统原理如图1所示。
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图1 高压变频一体机电气系统原理
目前，刮板输送机已被广泛用于总的开发领域，主要是由于其合理的结构，优良的性能和其他性能的特点。然而，在集电极工作面上，由于诸如停车、存款、开始运输等随机因素，出现了一种现象，就是刮板输送机经常在满载或过载的情况下启动。液压传动装置描述了这种现象的危险因素组合：在设计标准中，液压搅拌器的过载系数略低于发动机过载系数，过载系数反映了最大输出转矩，即最大转矩。这样设计旨在保护发动机及其传动系统。
（1）主回路.变频组件体现在交会-直交型交流电压的拓扑结构中。电源通过接触器和电抗器通过6个脉冲整流，然后用电容过滤，然后用IGBT逆变器将直流电变换成交流提供调节频率和电压的能力。（2）控制电路。控制电路是变频部分的核心，可进行实时和实时处理、控制和传送信号的指令。它们的快速处理，以形成由IGBT控制的信号。控制电路具有两个主要功能：第一，通过光纤和驱动程序交换数据；第二，显示信息；在处理收集到的信息后，传送给显示屏幕，并接受外部指令，以完成对嵌入式计算机的控制。（3）驱动电路。驱动程序可预先处理系统内电流、电压和温度的信息，接收和保护主控制机构的信号，用光学纤维光学信号隔离武装冲突法信号并控制信号的通过和切断时间。（4）外部水冷却再循环系统。该系统是电力系统的一个重要部分，是确保其正常运行的关键。该系统可通过直线、开直线供水，但在水压不超过3兆帕、水流不少于30 l/min和水温不超过25°C的条件下。（5）频率转换模块的辅助电路。辅助电路包括变频器控制、控制和保护电路，主要由直流接触器组成，压缩抑制器和输入输出电路。（6）带显示器的荧光屏。在一台机器的正面有一个显示直流母线电压的窗口和一个显示窗口，里面有一个高耐热性的荧光屏，一个能够接收和显示实时信息的主控。在一台机器正常工作时，显示器显示的是直流汇流条的电压，变频电流，发动机的实际输出功率和转速，在一台机器发生故障的情况下，也可以准确地显示故障信息并采取适当的保护措施。它还有一个DC显示窗口，通过这个窗口可以用左右两个LED灯线进行模拟。
二、高压变频调速一体机在刮板输送机上的应用
（一）变频调速控制在刮板输送机检修时的运用
刮板输送机是由于煤层的变化或刮板和电路的疲劳而使用的，经常需要切断，增加或更换电路和刮板。在这项工作中，刮板输送机应在非常低的转速工作，达到固定的停车位和刹车位置后。这个过程通常需要刮板输送机，配套液压马达。由于性能和安全原因，这种功能不能在双速电动机、液力变压器甚至变频器等传动装置中实现。代替液压发动机，使用一体化高压变频器，配备减速器机械制动，实现液压发动机更换功能。为了实现液压马达的替代功能，必须满足以下条件：（1）发动机需要非常低的运行速度。因变频器和电动机而集成的高压变频调速一体机，低速运行更佳。集成高压变频器可在100转/分转速下稳定运行。（2）切断直流通用高压变频器。使用直流闭塞，以零速度锁定发动机转子。当发动机的速度低于规定的直流速度时，传动装置即停止发动机并用直流电灌满发动机。当速度再次超过直流时，发动机将重新正常工作。
（二）高压变频调速一体机在刮板输送机上的应用效益
（1）节约电能：刮板输送机在使用过程中往往会停止使用，技术频率被直接起动；它可以消耗大量的电力。在采用集成高压变频器后，消除频繁起动机的能量损失，提高发动机功率系数；（2）消除了对电网的冲击：使用工频启动时，电机功率越大，对电网的影响越大。一般在现场使用错误的时机开始减少它的影响。必须增加远距离供电增加电机电缆的截面积，以减少启动时的电压降。这些都在增加设备和资本投资。采用高压变频调速电机驱动不可用在对电网的影响下，电缆的选择只需考虑电缆的耐压和耐电压承载能力足够；（3）减小不必要的磨损，提高设备使用寿命：随着电路的磨损，链破裂的风险增大。使用高压变频调速一体机，可实时调整刮板输送机的工作速度，使其与角铁的位置和装载量相适应。煤减少刮板和电路的磨损；（4）使用简单方便：使用一个带高压变频器的驱动，可以代替高速开关、液压离合器与ST和其他软起动方式。发动机和减速机直接连接，高压变频调速一体机可以运行在2hz以下；刮板输送机用于翻转电路、上刮板和其他修理工作，最初需要绞车或其他传动装置的液压马达，和一个高压变流器的速度调节机构具有低速修理模式，可以取代液压马达和其他辅助装置；集成的高压变频器可保证保护扭矩，节省设备保护的附加扭矩。
三、结语
在刮板输送机的应用中，高压变频调速一体机具有调速性能好、可靠性高、起动转矩大、功率平衡好、维护量和维护成本极低的优点，同时可以节省投资，降低运行成本。在煤矿工业生产自动化规模不断扩大、性能不断提高、人员不断减少的背景下，综采工作面刮板输送机采用高压变频调速一体机，具有良好的应用前景。
参考文献：
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作者简介：黄树杰（1989.09-）男 山东省青岛市黄岛区藏南镇 汉 大专 助理工程师青岛中加特电气股份有限公司 研究方向：变频调速一体机司