1、工作面
刮板輸送機幾種啟動方式的比較
目前神華神東煤炭集團各綜采工作面刮板輸送機的啟動方式有普通異步電動機高低速轉(zhuǎn)換，TTT偶合、CST偶合，以及變頻電動機直接啟動等方式。其中最早使用的啟動方式是雙速電動機，功率為2 x700 kW和3x700 kW。刮板輸送機的主要特點是在低速啟動后，可將電動機電流降低到設定的轉(zhuǎn)換值時高速運轉(zhuǎn)，缺點是刮板鏈受沖擊較大，影響刮板鏈的壽命。隨著加長綜采工作面以及重型加長綜采工作面的應用，刮板輸送機配套功率逐步增加到3 x855 kW和3xl 000 kW，控制設備對雙速電動機直接啟動方式已不能滿足要求，便逐步用ITr（閥控調(diào)速型液力偶合器）和CST（可控傳動裝置）軟啟動方式替代，主要特點是刮板輸送機電動機空載啟動，在啟動電流降到正常空載電流時，控制系統(tǒng)控制偶合器，逐步加載啟動刮板輸送機，但TTT啟動方式受水質(zhì)影響較大，目前TTT啟動方式和CST啟動方式在刮板輸送機啟動方式上仍占主流地位。2010年首次采用變頻電動機啟動方式，該方式容易實現(xiàn)可變的速度、不同的加速時間、不同的電動機轉(zhuǎn)向和多臺電動機之間的轉(zhuǎn)矩控制，因此，本文特介紹它在綜采工作面刮板輸送機上的應用情況。
2、變頻電動機在綜采工作面刮板輸送機上的應用情況
2.1設備配置
大柳塔煤礦12310綜采工作面刮板輸送機由美國JOY公司生產(chǎn)，配置3臺1 000 kW的變頻電動機，1 140 V電源由2臺KBSGZY - 2500 kVA專用移動變壓器供給，經(jīng)KJZ/10 - 1140型專用控制開關，JOY公司JOS控制器，以及天津華寧KTK控制系統(tǒng)對變頻電動機啟動和速度控制。設備配置圖如圖1所示。
2.2控制系統(tǒng)
在啟動之前，JOS先檢測組合開關，KTK控制器，以及變頻電動機與JOS的通信等是否正常，若通信正常，則JOS給組合開關發(fā)出信號，KTK控制器便可以發(fā)出啟動命令，組合開關將l 140 V動力電源送到變頻電動機。控制系統(tǒng)圖如圖2所示。
2.3 變頻電動機內(nèi)部控制
在綜采工作面給變頻電動機提供1路127 V電源，在刮板輸送機啟動之前對采用一體化電動機技術的變頻電動機內(nèi)部控制器完成初始化，控制器對內(nèi)部變頻器件檢測后并作出判斷，然后將數(shù)據(jù)通過電纜發(fā)送到JOS控制器，如若正常，JOS控制器便將信號發(fā)送到KJZ組合開關，綜采工作面刮板輸送機監(jiān)控系統(tǒng)KTC控制器正常時，就可以啟動刮板輸送機。這樣，JOS控制器可以對變頻電動機的運行參數(shù)設置并檢測顯示，KJZ組合開關可以對數(shù)據(jù)通信情況和變頻電動機運行情況作一個輔助檢測。變頻電動機內(nèi)部控制圖見圖3。
3、存在問題和解決措施
3.1主要存在問題
1)安裝調(diào)試過程中發(fā)現(xiàn)的問題
(1)在配套控制系統(tǒng)方面，主要存在控制變頻電動機的啟動時，數(shù)據(jù)要經(jīng)過中間多個環(huán)節(jié)交換，而當任意一個環(huán)節(jié)出問題時，將導致不能啟動，環(huán)節(jié)越多出故障的幾率越大。
(2)發(fā)現(xiàn)變頻電動機數(shù)據(jù)傳輸通信電纜故障，主要是電纜芯線和電纜插頭連接不配套，導致部分芯線和電動機數(shù)據(jù)傳輸出現(xiàn)通信故障。
(3)由于電動機變頻器內(nèi)24 V電源模塊對127V電源的穩(wěn)定性要求較高，如超出9V就有可能燒壞24 V電源模塊。
2)運行過程中發(fā)現(xiàn)的問題
(1)變頻電動機供電電壓為1140 V，其功率達到1000 kW，每臺電動機的額定電流達到690 A，按電纜的額定載流量，采用兩根UCPQ -3×185mm2電源電纜。
當綜采工作面移動變電站采用機軌分離方式時，工作面電纜槽內(nèi)電纜根數(shù)增加，造成電纜擁擠，在綜采工作面推進過程中導致電纜受力，使電纜在中間插頭處拔脫漏電。
(2)運行過程中，一次控制開關曾顯示刮板輸送機機尾變頻電動機漏電，經(jīng)檢查發(fā)現(xiàn)是由于先導感應電壓損壞三相電抗器的溫度傳感器，導致漏電。
3.2解決措施
以上所存在的問題，主要通過重新制作電纜插頭，更換模塊，以及將電纜壓接或冷補等措施，都妥善地得以解決。
4、結語
變頻電動機是異步電動機采用一體化電動機技術，將變頻器和電動機集成于一體，其交流變頻器技術及裝置在頻率范圍、動態(tài)響應、低頻轉(zhuǎn)矩、轉(zhuǎn)差補償、功率因數(shù)、工作效益等方面是以往的交流調(diào)速方式無法比擬的，它具有啟動電流小、速度可變、驅(qū)動器簡單、多臺電動機間轉(zhuǎn)矩平衡以及節(jié)省電能等優(yōu)點，在控制系統(tǒng)得到優(yōu)化以及3300V變頻電動機的研制成功后，神東礦區(qū)刮板輸送機應用變頻電動機直接啟動方式將更加普遍。目前，首套變頻電動機驅(qū)動的綜采工作面刮板輸送機在大柳塔煤礦使用了兩個工作面，運行功能良好，使用和維修也比較方便，是一種值得推廣的刮板輸送機驅(qū)動方式。
