ZJT-30型隔爆兼本安智能变频调速装置具有很强的控制能力,成功地解决了频繁启停的井下顺槽带式输送机的软启动问题。采用交流变频器可减小启动电流,增大启动转矩。ZJT-30型变频器是一种采用IGBT逆变的变频器,可将鼠笼型电机的启动转矩提升到额定转矩的2倍以上,结构简单,稳定可靠,调速范围广,节能显著。
传统的顺槽带式输送机采用电机+偶合器+减速器联合拖动,整套系统由工作在额定转速的异步电动机,通过液力偶合器与减速器来驱动滚筒,通过滚筒与胶带间的摩擦力来带动胶带运转。系统的关键传动设备是液力偶合器,但因液力偶合器起动力矩小、动态响应慢,因此会出现一些不理想的现象,主要表现在:
(1)投入偶合器前要先将电机全频、全压启动后再加液压去偶合减速器。这种启动方式启动电流大,启动力矩小,投切时机械振动大,使胶带受冲击大而易断。
(2)液力偶合器存在机械磨损和老化、漏油、性能逐年降低以及故障率较高、设备维修费用高且难度大等问题。
(3)带式输送机效率低,损耗大,偶合器的投人造成了偶合性无功转差,浪费电能。
(4)液力偶合器故障时,无法切换到工频旁路运行,必须停机检修,且维修复杂,严重影响生产。
(5)液力偶合器不能解决电机同轴传动间的同步与功率平衡关系,造成不少的无功环流电耗。
针对以上问题,经相关技术论证,淮南矿业集团张北煤矿决定改进工作面带式输送机控制方式,选用唐山开诚电器有限公司生产的ZJT-30型变频器来替代偶合器。
1 对变频器主要技术条件的要求
由于变频器须安装在有瓦斯、煤尘、爆炸的危险环境中,因此要求变频器具有极高的可靠性和防护性。基于以上工作特点,变频器须满足以下主要技术条件:
(1)具有高可靠性、稳定性、防护性和长期运行的质量指标;
(2)具有工频运行的旁路功能,一旦出现故障,能够让电机切换到工频运行;
(3)能够使3台电机同步软启动、软停止,且启动、停止能按所设定的特性曲线运行,在运行过程中能够自动地实现转差调节和功率平衡调节;
(4)输出力矩不小于电动机额定力矩的2倍,满足负载变化大的承受能力和煤炭压带时的再起动能力;
(5)具有制动能量和电机的转差再生能量的利用功能;
(6)须满足煤矿电控系统的功能接口和监控要求;
(7)带式输送机在煤量不大和安装胶带的情况下要求降速运行;
(8)启动过程要求平稳,无冲击。
2 ZJT一30型变频器主要技术参数
(1)输人电源电压AC660 V/AC1140 V,频率50Hz;
(2)电压允许波动范围一15%一+10%,频率允许波动范围土2.5%;
(3)输出频率范围0一50 Hz连续可调;
(4)起动延时时间0-180。可调;
(5)功率因数cos 0 > 0.95;
(6)变频器设有过压、欠压、过流、过载、功率元件过热和电机缺相等保护;
(7)内含有RS-485通信接口,可与矿网联网。
3 变频器控制与运行
3.1 系统的控制
系统控制可分为集中控制、远方控制、就地控制3种控制方式。
(1)集中控制方式 这是一种带式输送机保护投入使用、系统由胶带保护进行控制的方式,此时变频器不投人使用。
(2)远方控制方式 此时胶带保护不投人使用,是备用应急开车状态,系统由变频器进行控制。
(3)就地控制方式 此时保护不投人使用,是变频单机点动试运行状态,由变频器就地控制。
故障状态:当系统不能启动时,可能是系统非正常停车造成的,造成非正常停车的原因有变频器故障、馈电开关掉电、控制接线有问题、3台启动方式不同等。
双拖状态:当系统中某台电机的控制系统有问题 (馈电开关不能使用、变频器不能使用、电机不能使用、机械系统有问题等),系统可利用其他台电机在减负荷的状态下双拖使用。
3.2 系统的运行方式
本系统有工频运行、变频运行、变频启动工频运行3种运行方式,其转换由安装在变频器本安腔内部的3挡转换开关控制。工频运行控制方式是一种备用方式;变频运行控制运行方式是试运行的方式,一般情况下不接线,不能使用;变频启动工频运行控制运行方式,是设备的主要运行方式。