高壓變頻器在煤化工企業(yè)刮板輸送機(jī)中的應(yīng)用研究

張濤

摘 要：刮板輸送機(jī)大多采用雙速電機(jī)驅(qū)動(dòng)的方式。其中包括原始的通過(guò)開(kāi)關(guān)以實(shí)現(xiàn)供電與否的方法。在刮板輸送機(jī)運(yùn)行的初始階段，通過(guò)低功率的電機(jī)使其低速轉(zhuǎn)動(dòng)，在轉(zhuǎn)動(dòng)一段時(shí)間后再使其高速運(yùn)行。而在運(yùn)行的過(guò)程中，輸送機(jī)的輸送速率不能夠改變。所以在其初始運(yùn)行階段，即使運(yùn)行功率較低，但產(chǎn)生的功率突變往往會(huì)對(duì)刮板輸送機(jī)產(chǎn)生不可逆的電網(wǎng)沖擊以及機(jī)械沖擊。而較高的功率對(duì)于刮板輸送機(jī)而言，亦會(huì)產(chǎn)生不必要的功率損耗和浪費(fèi)。所以此類刮板輸送機(jī)存在著較為嚴(yán)重的功率不平衡問(wèn)題。本文基于刮板輸送機(jī)的高壓變頻器選型及應(yīng)用探究展開(kāi)論述，希望能為智能化工的發(fā)展有所幫助。

關(guān)鍵詞：高壓變頻器;煤化工企業(yè);刮板輸送機(jī);選型;應(yīng)用

在信息技術(shù)、自動(dòng)化技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的快速發(fā)展中，企業(yè)不斷的在進(jìn)行技術(shù)創(chuàng)新，生產(chǎn)過(guò)程控制更加智能化。在智能化工發(fā)展下，煤化工企業(yè)生產(chǎn)運(yùn)輸系統(tǒng)主要由刮板運(yùn)輸機(jī)、轉(zhuǎn)載機(jī)、膠帶運(yùn)輸機(jī)等組成，刮板運(yùn)輸機(jī)為運(yùn)輸系統(tǒng)中重要的一環(huán)，直接關(guān)系到產(chǎn)品生產(chǎn)效率。

1 高壓變頻器應(yīng)用

隨著科學(xué)技術(shù)的不斷進(jìn)步，裝備制造水平的不斷提升，變頻器+電動(dòng)機(jī)+減速器、變頻電動(dòng)機(jī)+減速器、變頻器+永磁電動(dòng)機(jī)等多種以高壓變頻調(diào)速技術(shù)為主的新型驅(qū)動(dòng)方式越來(lái)越多的出現(xiàn)在煤礦井下，高壓變頻調(diào)速技術(shù)采用單元串聯(lián)多電平技術(shù)或者IGBT元件直接串聯(lián)高壓變頻器等技術(shù)，實(shí)現(xiàn)變頻調(diào)速系統(tǒng)的高輸出功率（功率因數(shù)>0.9），同時(shí)消除對(duì)電網(wǎng)諧波的污染。對(duì)井下運(yùn)輸機(jī)的節(jié)電降耗作用明顯，平均節(jié)電率在30%以上。同時(shí)采用智能控制，順煤流或設(shè)定逆煤流集中或自動(dòng)啟停，大大降低電能消耗。

2 啟動(dòng)運(yùn)行方式

①變頻器啟動(dòng)控制：變頻器上電后自動(dòng)充電，充電完成后，變頻器檢測(cè)到啟動(dòng)信號(hào)，變頻器從0Hz逐漸加速，加速時(shí)間0～1800s可調(diào);②停止和急?？刂疲赫ＭＶ惯^(guò)程為變頻器收到停止信號(hào)后變頻器停止輸出。緊急狀況下按下變頻器上的急停按鈕或（或變頻器自身檢測(cè)到的短路、超頻、失速等故障信息），變頻器立即停止輸出，并在顯示屏上顯示故障信息;③低速檢修模式：變頻器具有低速檢修模式，低速檢修模式可以根據(jù)設(shè)置的任意速度來(lái)運(yùn)行，在0～50Hz內(nèi)自由設(shè)定變頻器輸出速度，利于平時(shí)檢修刮板機(jī)和節(jié)能;④正反轉(zhuǎn)控制：變頻器擁有正、反轉(zhuǎn)控制轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)及遠(yuǎn)程接口，可方便、快捷的切換刮板輸送機(jī)的轉(zhuǎn)向。當(dāng)刮板輸送機(jī)出現(xiàn)卡鏈等故障時(shí)，需要倒鏈，操作人員不需要停前級(jí)隔離開(kāi)關(guān)，只需通過(guò)控制臺(tái)向變頻器發(fā)送正、反轉(zhuǎn)切換命令，即可實(shí)現(xiàn)刮板輸送正反轉(zhuǎn)運(yùn)行。

3 常見(jiàn)故障及排查辦法

①溫度故障：許多電源組件依靠適當(dāng)?shù)睦鋮s來(lái)正常工作，因此，如果不符合所需的溫度規(guī)范，變頻器可能會(huì)過(guò)早出現(xiàn)故障，環(huán)境溫度過(guò)高，從而應(yīng)對(duì)盤(pán)柜冷卻，或者將變頻器重新定位到環(huán)境溫度在規(guī)范范范圍內(nèi)的區(qū)域。環(huán)境溫度太低，可能會(huì)發(fā)生結(jié)晶，從而導(dǎo)致組件或逆變器故障;②高公交車(chē)故障：交流電線路的瞬時(shí)電壓峰值或機(jī)器慣性導(dǎo)致的“維護(hù)負(fù)載”可能會(huì)導(dǎo)致高總線故障。因此，通過(guò)調(diào)整減速時(shí)間匹配載荷能力來(lái)修正;③啟動(dòng)失?。喝绻麩o(wú)法正常啟動(dòng)，則必須確認(rèn)相應(yīng)的電源已連接。如果開(kāi)機(jī)失敗，請(qǐng)觀察顯示器上是否有標(biāo)記，并調(diào)查是否是外部原因（包括按鈕、二極管等部件）造成的;④鍵盤(pán)故障：如果再次延長(zhǎng)密鑰時(shí)間并且沒(méi)有反應(yīng)，請(qǐng)確保鍵盤(pán)接口線已連接，或者如果鍵盤(pán)密鑰損壞，則需要再次更換;⑤執(zhí)行失?。鹤冾l器無(wú)法正常工作，沒(méi)有顯示錯(cuò)誤，可能是外部元素，也可能是驅(qū)動(dòng)器本身出現(xiàn)了故障。駕駛時(shí)忽視了不穩(wěn)定性，使變頻器在惡劣的條件下工作。檢查是否有視頻或過(guò)熱部件，并更換故障組件;⑥過(guò)電流故障：首先檢查所有電源連接以確保連接正確。常見(jiàn)的根本原因是連接松動(dòng)或?qū)Ь€斷開(kāi)。第二種是檢查磨損或損壞的部件的機(jī)械載荷或過(guò)大摩擦，并根據(jù)需要修復(fù)或更換部件。最后檢查輸入電壓和加速度。如果輸入電壓太低或加速度設(shè)置得太快，則可能會(huì)出現(xiàn)過(guò)電流錯(cuò)誤。通過(guò)降低加速度或穩(wěn)定輸入電壓來(lái)糾正此故障。

4 變頻器的應(yīng)用效果

①智能調(diào)速功能在實(shí)際刮板運(yùn)輸機(jī)運(yùn)輸煤礦的期間，其能夠真正實(shí)現(xiàn)對(duì)于鏈條的速度控制。譬如鏈條轉(zhuǎn)速長(zhǎng)時(shí)間保持高速時(shí)，變頻器通過(guò)速度的判斷將其定義為處于空轉(zhuǎn)狀態(tài)，進(jìn)而降低刮板輸送機(jī)的運(yùn)行功率。而一旦發(fā)現(xiàn)刮板輸送機(jī)處于負(fù)載狀態(tài)的同時(shí)，變頻器能夠較為快速地響應(yīng)出刮板機(jī)所處的工作狀態(tài)并將功率適當(dāng)提升;②多機(jī)功率平衡功能在實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)變頻驅(qū)動(dòng)的應(yīng)用效果時(shí)，操作人員測(cè)量了兩個(gè)電機(jī)的負(fù)載狀態(tài)，以探測(cè)是否在刮板輸送機(jī)上安裝雙變頻器的同時(shí)能夠?qū)崿F(xiàn)功率的平衡效果。通過(guò)計(jì)算負(fù)載均衡度發(fā)現(xiàn)，機(jī)頭和機(jī)尾的負(fù)載均衡度在2.4%以內(nèi)，小于負(fù)載均衡度的臨界值。而這種頭尾高度一致的刮板輸送機(jī)，能夠最大程度保證鏈條不受損傷。

6 結(jié)束語(yǔ)

刮板輸送機(jī)安裝功率及承載力不斷提高。尤其是在刮板輸送機(jī)上應(yīng)用交流感應(yīng)電動(dòng)機(jī)變頻調(diào)速技術(shù)，實(shí)現(xiàn)刮板輸送機(jī)的過(guò)載軟啟動(dòng)，具有啟動(dòng)電流低、啟動(dòng)停止平滑、啟動(dòng)扭矩和吞吐量大的優(yōu)點(diǎn)，因此現(xiàn)有液壓耦合器系統(tǒng)的啟動(dòng)電流高、啟動(dòng)停止不均勻、功率低，尤其是在過(guò)載開(kāi)始時(shí)，可以輕松燃燒電動(dòng)機(jī)，從而導(dǎo)致煤礦供電系統(tǒng)中出現(xiàn)跳閘現(xiàn)象。因此高壓變頻器對(duì)傳統(tǒng)刮板輸送機(jī)的技術(shù)改造至關(guān)重要，可有效提高礦山運(yùn)輸效率。

參考文獻(xiàn)：

[1]胡潘.淺談礦用隔爆兼本質(zhì)安全型高壓變頻器在常村煤礦的應(yīng)用[J].煤，2016，25（06）：55-56.