調壓調頻軟啟動器在刮板輸送機中的應用

　　為了解決刮板輸送機的重載難啟動，啟動動載沖擊，電網沖擊等刮板機的啟動問題，潞安環能股份公司五陽煤礦、太原惠特科技有限公司共同研制了TTQ400／1140（660）礦用隔爆兼本安型調壓調頻軟啟動器，主要適用于煤礦井下控制三相鼠籠式異步電動機需要重載緩慢啟動的場所，可對被控電機進行調頻強力矩軟啟動，調壓限電流軟啟動，用作普通磁力啟動器的硬啟動，電機換向，切斷電源，可單機啟動，多機聯動，多機順序啟動。于2002年8月26日在3#煤層75采區7511綜采放頂煤工作面前部輸送機上進行了工業性試驗至今，一直使用正常，效果比較理想。
1 工作面地質條件及配套設備
1．1 工作面地質條件
　　7511工作面地質構造簡單，3#煤層，煤層厚度6．4m，煤層傾角3～5°，普氏系數f=1～2，實體容重1．3t／m3，工作面涌水量5m3／h。煤層頂板：直接頂為砂質泥巖，老頂為粉砂巖，屬于中等穩定。煤層底板：砂質泥巖，屬于中等穩定。
1．2 工作面參數及配套設備
　　7511綜放工作面，工作面傾向長度200m，傾角3～5°，采高3m，走向長度690m，2002年8月份余250m。工作面配套zzPF4404／17／32型放頂煤液壓支架133架，MAX-300型采煤機一臺，后部輸送機為SGZ764／500型，前部輸送機為SGZ764／630型。
　　（1）被控刮板輸送機主要技術參數：型號為SGZ64／630型；整機功率2×315kw；額定電壓1140V；額定電流：200A；鋪設長度200m；運輸能力1200t／h；鏈速為1．2m／s；鏈條為中雙鏈規格D30×108。
（2） 軟啟動器的主要技術參數
　　型號為TTQ400／1140（660）型；額定電壓為三相1140（660）V；額定電流250A；被控電機最大功率400kw；啟動時間依負載自動設定；啟動電流為4倍的額定電流；電流反饋方式，大于等于1倍的電機額定轉矩；強力矩啟動方式，大于等于1．4倍的電機額定轉矩。
2 安裝方式
　　因該軟啟動器，不但具備軟啟動的功能，還具備磁力啟動器的功能，所以安裝時直接取代原來的磁力啟動器，設一軟啟動器為主令，另一開關為受令，主令操作控制線，接人天寧公司生產的綜采工作面綜合控制系統進行集中操作與控制刮板機。
3 7511綜采面安裝軟啟動器的運行情況
　　為了很好地考核軟啟動器的技術性能、適應性、與刮板機的配套性以及設備的可靠性，產品到五陽煤礦后，首先進行了與地面電機的空載配套調試，同時進行了操作使用工人的技術培訓，為井下順利組裝、投入運行，以及后續使用創造了良好的條件。2002年8月26日，軟啟動器正式投入運行，對前部刮板輸送機實現了軟啟動控制。一開始，對刮板機進行了空載試運行、半載試運行、重載試運行。而且對重載啟動情況進行了詳細的觀察與記錄，啟動時的突出表現為：電網、電壓變化非常明顯，從0～1160v逐漸升高至啟動結束；啟動電流明顯降低，遠遠小于用磁力啟動器的重載啟動電流，見表1。對刮板機的整個啟動過程中，刮板機緩慢而平穩，啟動時間約20s；刮板機處于重載時能夠平穩啟動，未出現壓溜情況。從使用以來，一直觀察刮板機的啟動參數，都符合以上特性。

4 使用軟啟動器前的情況
　　7511工作面自2001年12月投產以來，一直采用三·八制作業，每天的“0”點班和“8”點班生產，下午“4”點班檢修4h，生產4h，在此期間與另外一個工作面調換采煤，在未使用軟啟動器前主要存在的問題是：
　　（1）斷鏈事故頻繁：幾乎每2d斷單鏈1次，消耗接鏈環2-4個，每月出現斷上雙鏈1次或斷下雙鏈1次，接上雙鏈需4h，接下雙鏈需8h。接鏈工人勞動強度非常之大。
　　（2）經常出現壓溜，每原班出現壓溜1～2次，壓溜后強行啟動，幾次不能實現，此時，液力耦合器就出現油封損壞，易溶塞噴液，一般故障處理需2～4h。
5 結論
　　經過3個月的井下工業性試驗，7511工作面從2002年8月26日-2002年11月26日，主要是受外部條件制約，累計生產原煤36萬t，平均月產12萬t，平均日產4000t，最高日產6500t，試驗期間軟啟動器運行正常，認為TTQ400／1140（660）礦用隔爆兼本安型調壓調頻軟啟動器適用于煤礦井下特殊的生產環境，能解決刮板輸送機的啟動問題。
　　（1）啟動時間隨負載自行調節，啟動時間由原來的5～7s，延長到近20s，使加速度減少了4倍，極大地減少了刮板機的動沖擊載荷，有效地保護了刮板機的傳動及相關元部件，最明顯地就是基本消除了斷鏈事故，由過去每2d斷鏈1次，減少到幾乎不斷鏈，極大地提高了設備的運行效率及開機率，減輕了工人的勞動強度。
　　（2）解決了刮板輸送機的重載難啟動問題，使用本軟啟動配合過載報警系統，再未出現壓溜問題，都能實現正常啟動，提高了輸送機的運行效率，保護了設備，減少了工人勞動強度。
　　（3） 輸送機的啟動電流很大，導致電網電壓突然下降，影響電網的供電質量，影響其它設備的正常運行，影響電網供電設備的使用壽命，這都是由大功率電機、大電流沖擊電網所致。軟啟動器投入運行后，啟動電流大幅下降，提高了電網供電質量，減少了電網沖擊。
　　（4） 該軟啟動器與其它軟啟動裝置相比，除相同點外其突出的特點是：① 全部實現了電氣軟啟動控制。使用方便、簡單、系統的可靠性明顯得到提高；②將磁力啟動器與電氣軟啟動合二為一，簡化了設備布置，同時還具備過載、欠壓、缺相、漏電閉鎖、短路保護；③控制方式可分為遠控和就地兩種，方便了與其它操作臺的聯接控制；④啟動方式分為調壓軟啟動和強力矩軟啟動方式兩種。