皮带机作为煤炭、港口、矿山等大型工厂重要工作设备,备受各工厂重视。特别主运皮带机的是否能安全、高效、稳定的工作直接影响工厂的产出和受益。
皮带机传统采用液力耦合器传动方式:存在启动力矩小,动态相应慢,启动过程皮带损坏大等诸多缺点,这种缺点尤其在长距离运输皮带中更加明显。变频驱动在长距离皮带机上就弥补了以上不足。本文主要介绍孚瑞肯FR5000高压变频器在煤矿主井皮带应用介绍。
煤矿主井皮带系统是煤矿生产中的重要设备之一,主要用于将从矿井中提取出来的煤炭运送到地面或其他加工设施。这些系统通常包括以下几个关键组成部分:
1. 主皮带输送机
主皮带输送机是煤矿主井皮带系统的核心设备,负责将煤炭从采煤工作面或者采煤机上运输到地面或其他处理设施。主皮带输送机通常由以下部分组成:
输送带:通常为耐磨、耐张力的橡胶带或钢丝绳芯橡胶带,具有足够的拉力和耐磨性。
传动装置:包括电机、减速器和联轴器,用于驱动输送带运行。
支撑和导向装置:确保输送带在运行过程中稳定、不偏离轨道。
张紧装置:用于调整和保持输送带的张力,确保正常运行。
2. 装载点和卸载点
装载点:位于矿井中,用于将煤炭从采煤工作面或采煤机装载到输送带上。
卸载点:通常位于地面或处理设施,用于卸载输送带上的煤炭,并进行进一步的处理或运输。
3. 支持结构和保护装置
支撑结构:用于支持输送带和传动装置的基础结构,通常采用钢结构或混凝土建造。
防护装置:包括防护罩、防滚器等安全设施,用于保护操作人员和设备免受意外伤害。
4. 控制系统和安全设备
自动控制系统:用于监控和控制主皮带输送机的运行状态,包括带速、张力、温度等参数的监测和调节。
紧急停止装置:在紧急情况下可以迅速停止输送带运行,保障安全。
5. 维护和管理
定期检修和维护:包括对输送带、传动装置和支持结构的定期检查和维护,确保设备的正常运行和寿命。
操作人员培训:培训操作人员正确操作和维护设备,提高设备利用率和安全性。
6. 环境保护
煤矿主井皮带系统通常在设计和运行中考虑环境保护问题,如防尘措施、噪声控制等,以减少对环境的影响。
煤矿主井皮带系统的设计和运行直接影响到煤炭生产的效率和安全,因此在煤矿工程中具有重要地位。
皮带运输能力:1500吨/小时;
胶带:宽度1400mm,强度ST3150,钢丝绳芯;
带速:3.15米/秒;
运输长度:1110米;
倾角:+16°;
驱动功率:3*710kW,变频驱动;
主电机电压:6000V;
升级改造部分:驱动功率由原来的3*710kW(变频驱动),提高为3*1000kW(变频器驱动)。
本次升级改造方向:扩大产能,电机和变频器系统扩容,升级后的皮带运输能力预计可达到2000吨/小时。
力量煤矿现场原系统同样采用高压变频器驱动,随着产能提高,原系统已经无法满足生产运输需要,原系统采用分别控制方案,三台变频器分别给定运行信号,通过手动调整运行频率来实现转矩平衡,孚瑞肯FR5000变频器采用主从控制droop功能,软件自动测算输出转矩,自动功率平衡,从机输出电压和电流和主机一致。系统控制方案如下图1。
1. 变频器内部接线,主要是变频器内部通讯线连接线,通过远程指导,迅速完成了调试需要的通讯系统搭建。
2. 外部控制线连接,图纸中摘出用户需要的控制信号,罗列信号按照信号类型标注对应线号和接线位置对应端子号,微信视频指导用户按照表1完成控制部分接线。
1. 高压侧接线检查
试运行前微信视频指导用户对变频器进出线接线位置确认检查。
2. 变频器参数设置检查
变频器大部分参数都已经固化,主从控制的参数也固化到多机驱动模块了,检查起来比较顺利。
3. 控制逻辑的确认
运行方式:操作台给主机起停指令后,主机执行起停的同时,主机通过内部通讯控制从机1和从机2起停。
故障处理方式:三台变频器中任意一台变频器报故障停机,三台变频器通过内部通讯做故障判断,并同时急停封锁。
急停处理方式:三台变频器中任意一台变频器手动急停,三台变频器通过内部通讯做急停判断,并同时急停封锁。
4. 空载试运行遇到的问题及解决方法
主机故障:主机第一次高压送电报所有功率单元上行光纤故障,检查发现主控侧光纤插接时上下行通讯插反,修正后解决问题。
从机1故障:主从控制联动时,从机1一直报单元封锁故障,检查变频器内部通讯电缆,更换为屏蔽线,增加接地措施后解决问题。
用户年前放假前井下存货部分生产好的煤料可以执行生产前的带载测试,在用户控制台直接给主机发送启动命令后,三台变频器驱动主井输送机开始缓缓将井下生产好的煤料顺利运到卸料区,带载试运行成功。
煤炭属于保证民生的基本保障物质,力量煤矿在疫情困难时期响应国家号召及时复产,下图是变频器正式投入生产运行。