一、概述
國內現有大多數煤礦的皮帶輸送機一般都采用工頻拖動,較少使用變頻器驅動。由于電機長期工頻運行加之液力耦合器效率等問題,造成皮帶運輸機運行起來非常不經濟;同時由于電機沒有軟起動軟停車,機械上會產生劇烈沖擊,加速機械的磨損;還有皮帶、液力耦合器的磨損和維護等會給企業(yè)帶來很大數額的保養(yǎng)維護費用。增加了企業(yè)的運營成本。因此,對煤礦企業(yè)的皮帶輸送機進行變頻改造對節(jié)約社會能源、增加煤礦企業(yè)的經濟效益具有非?,F實的經濟意義和社會意義。
二、皮帶機工作原理
電機通過驅動輪鼓,靠摩擦牽引皮帶運行,皮帶通過張力變形和摩擦力帶動物體在支撐輥輪上運動。皮帶是彈性儲能材料,在皮帶機停止和運行時都儲存有大量勢能,這就要求皮帶機起動時要克服靜摩擦力,應該采用軟起動的方式。國內大多數煤礦采用液力耦合器來實現皮帶機的軟啟動,在起動時調整液力耦合器的機械效率為零,使電機空載啟動。雖然有的采用了轉子串接電阻改善啟動轉矩和降壓空載啟動等方法,但電機的起動電流仍然很大,不僅會引起電網電壓的劇烈波動,還會造成電機內部機械沖擊和發(fā)熱等現象。同時采用液力耦合器起動皮帶時,由于起動時間短、加載力大容易引起皮帶斷裂和老化,對皮帶的強度要求高。加之液力耦合起長時間工作會引起其內部油溫升高、金屬部件磨損、泄漏及效率波動等情況,設備維護難度大、維護成本高、也污染環(huán)境,還存在多機驅動同一皮帶時難以解決功率平均和同步問題。
三、變頻改造的優(yōu)勢
變頻調速是近二十年來興起的一門新技術,它是通過改變電源頻率來實現電機轉速的調節(jié)。因其具有調速平穩(wěn)、調速范圍廣、節(jié)能等特性,得到越來越多的采用。隨著變頻調速技術的不斷成熟,變頻調速裝置在皮帶運輸設備上的應用也越來越廣泛。大連普傳科技生產的PI7800系列變頻器具有以下特點:
1)真正實現了帶式輸送機系統(tǒng)的軟起動。運用變頻器的軟起動功能,將電機的軟起動和皮帶機的軟起動合二為一,通過電機的慢速起動,帶動皮帶機緩慢起動,將皮帶內部貯存的能量緩慢釋放,使皮帶機在起動過程中形成的張力波極小,幾乎對皮帶不造成損害。
2)降低設備的維護量。變頻器是一種電子器件的集成,它將機械的壽命轉化為電子的壽命,壽命延長,大大降低設備維護量。同時,變頻器具備軟起動功能實現帶式輸送機的軟起動,起動過程中對機械基本無沖擊,也大大減少了皮帶機系統(tǒng)機械部份的檢修量。如河南某煤礦主井皮帶采用變頻器驅動后,僅皮帶扣一項年節(jié)約費用就達一萬多元。
3)啟動平滑,啟動轉矩大,沒有沖擊電流,可實現重載啟動。
4)節(jié)能。在皮帶機上采用變頻驅動后,使系統(tǒng)得功率因數和系統(tǒng)效率得到提高,有效節(jié)省電能。
四、具體改造案例
山西XX煤礦使用普傳變頻器的應用實例:
1、現場變頻器配置:PI7800 250G6 660V/250KW(Z1205E19459) 一臺。
PI7800 055G6 660V/55KW(Z1205E19457) 一臺。
PI7800 160G6 660V/160KW(Z1205E19458) 一臺。
三臺變頻器全部用在皮帶機上面,效果非常好,通過調整變頻器的頻率來控制輸煤量的多少,極大的方便了現場的操作。節(jié)省了大量的人力和物力,為企業(yè)提供了優(yōu)質的服務和高效的產量并且節(jié)能、環(huán)保。
2、變頻器調整參數如下:
F04=1,頻率設定方式為端子V2模擬量輸入。
F05=3,運行控制模式為端子臺控制。
F08=5,V/F提升方式。出廠值是2,調試時視帶載啟動情況適當調整該值。
F09=50,加速時間。視變頻器的功率大小及負載情況來調整。
F10=50,減速時間。按照變頻器的功率大小負載情況來調整。
F27=1,停止方式。選擇的自由停車。
F54=1,電機運行方向??梢苑奖愕母淖冸姍C方向,而不用改變電機接線。