变频调速装置在煤矿胶带输送机的应用.doc

变频调速装置在煤矿胶带输送机的应用 摘要煤矿大型胶带输送机常用的几种软启动装置，并介绍贵州玉舍煤矿主井胶带输送机的变频调速驱动与控制系统设计。 关键词煤矿 胶带输送机 软启动装置 变频软启动装置 1前言 胶带输送机是大、中型煤矿井下原煤运输方式提升的最佳选择，近年随着井下开采技术的进步，胶带输送机向着长距离、大运量、大倾角、高速度、高强度、多点多驱动单元方向发展。井下原煤输送是矿井生产的关键环节。为了提高胶带输送机启动过程的稳定性，合理选择软启动方式已越来越受到设计和生产单位的重视。软启动－是指机械设备的空、重载工况下，能够逐步克服整个系统的惯性而平稳地启动，而这种启动是可控制的，因此我们也称之为可控软启动，对于胶带输送机而言，即在设定的时间内，通过控制输送带启动加速度值，来确保胶带输送机按所要求的启动速度曲线/平稳启动，并达到额度速度；同时使启动电流与启动动张力控制在允许的范围内。软启动--不仅能够大幅度减轻传动系统本身所受到的启动冲击，延长输送机关键零部件的使用寿命，同时还能大大缩短电动机启动电流时的冲击时间，减小对电动机的热冲击负荷及对电网的影响，从而节约电力并延长电动机的工作寿命。 目前，胶带输送机常用的技术比较成熟的软启动方式主要有液力偶合器、CST、液粘软启动装置和变频软启动。液力偶合器、CST、液粘软启动装置都属于机械软启动，存在着效率低、维护复杂、工作环境差、不能调速运行、非线性、启动电流大等缺陷，而且由于启动加速度，导致胶带持续波动、张力特性较差，无法对长距离输送的动态优化和安全启动提供有效的保证。 而变频软启动则从根本上克服了机械软启动的缺点，它的调速原理是通过改变供电电源的频率，从而控制电动机的旋转速度，输出电压达到设备低速平稳启动的目的。 2玉舍矿井主井胶带输送机变频调速软启动系统设计 2.1简介 玉舍矿井是水城矿业集团投资的中型矿井之一，年产原煤240万吨，主井胶带输送机主要参数如下表 2.2设计方案概述 可控启动装置的选择，除了考虑技术性能外，还必须考虑其经济合理性。五轮山矿井由10kv电源下井，胶带输送机单机功率500kw，对比，我们决定选用660v（690v）低压变频软启动，并作了两个方案 方案一选用二台（10kv/660v）2000kvA变频变压器（一用一备）、三台低压矢量控制变频器、三台变频电动机及其相关组件。 方案二选用三台（10kv/660v）630kvA变频变压器、三台低压矢量控制变频器和三台变频电动机及其相关组件。 比较而言，方案二的可靠性较方案一优，但最终经与业主协商后，选择了方案一。 2.3设备配置 本系统主要根据德国西门子公司提供的设备配置而成控制与通讯系统采用西门子工业现场总线Profibus，驱动系统采用西门子SIMOVERT Master Drives变频调速装置及变频电动机。该系统应用于长距离胶带输送机恒转矩负载的高性能调速驱动过程，在轻载和重载工况下均能有效控制胶带输送机柔性负载的软驱动/软停车动态过程，实现各胶带机的驱动点之间的功率平衡和速度同步，并提供可调验带速度，由此降低快速起动/快速停车过程对机械和电气系统的冲击，避免洒料与叠带，有效抑制胶带输送机动态张力波可能对胶带和机械设备造成的危害，延长胶带输送机使用寿命，增加输送系统的安全性和可靠性。 2.3.1 低压变频驱动系统 通过系统参数设置，可指定任一驱动装置为主驱动或从驱动方式。主驱动采用速度反馈控制，可以得到高性能的起动/停车曲线；从起动采用内部电流或力矩控制，可以实现功率平衡。主从控制通过高速通讯方式SIMOLINK或PROFIBUS-DP完成。 SIMOLINK实现同步功能 PROFIBUS-DP完成数据传输 驱动系统由变频变压器和变频器组成。