主斜井带式输送机软启动方式的比较和选用

添加人：admin 发布时间：2015/10/21 9:03:14 来源：中国破碎机网

　　2常用的软启动方式的分类、原理及特点用于输送机的软启动方式可分为机械和电气两大类。机械类包括：①液力偶合器类传动；②液体粘滞型软启动装置；③液压马达、BEST等其它类型（不常使用，本文不作介绍）电气类包括：①电软启动器（一般不用于主斜井输送机，本文不作介绍）②直流电动机驱动；③绕线电动机串电阻启动；④交直交变频驱动。
　　2.1液力偶合器类传动液力偶合器是利用液力来传递力矩的装置，采用液力偶合器可以改善输送机的启动性能。它分为：①限矩型液力偶合器；②可控充液式限矩型液力偶合器；③调速型液力偶合器。这三种型式偶合器的核心部分都是一样的，只是其充液量的控制方式不同，而使得其启动特性不一样。
　　由于限矩型偶合器的启动特性不能有效地控制，不能称为完全意义上的软启动装置，故在较大功率驱动单元等关键环节中一般不采用。可控充液式限矩型液力偶合器是处于限矩型液力偶合器和调速型液力偶合器之间的一种可通过控制充油量来调节力矩、带延迟腔的液力偶合器。在主斜井提升输送机中一般采用调速型液力偶合器。
　　采用鼠笼电机+调速型液力偶合器的驱动方式，可实现输送机可控启动控制。它的主要特点是：通过电动执行学研究总院上海分院从事带式输送机的研究。
　　器调整液力偶合器中一个可伸缩的导管来调节工作腔中的充液量以改变输出转速和力矩；将电动执行器与速度反馈信号构成闭环系统，可完成给定要求的加速度特性曲线实现自动控制。用于多单元驱动时，通过调节每台偶合器的充液量，可使各电动机的负荷均衡。
　　22液体粘滞型软启动装置液体粘滞型软启动装置又称粘滞离合器、油膜离合器或w离合器。它通过调节离合器片的间隙以改变粘性液体间的剪切力来改变传递力矩。目前国内用于主斜井输送机上的液体粘性调速器主要有：美国的CST可控软启动系统、国产YNRQD液粘软启动装置、澳大利亚的BOSS系统。
　　液一体化的驱动系统，是油膜离合器与行星齿轮减速器合二为一的结合体。它的油膜离合器是由若干动片和静片交叉叠合而成的多片型液体粘滞离合器。它所传递扭矩的大小与动片与静片之间的间隙（即油膜厚度）成正比；通过改变动、静片间的油膜厚度，就能控制它所传递的扭矩。启动时，动、静片间有较大间隙，动片的转动不受阻，电动机空载启动。当电动机达到额定转速后，环形液压缸向离合器动、静片上加压，改变动、静片之间的间隙，负载逐渐就开始启动、加速；当力矩平衡时，负载进入稳定运行。
　　222YNRCD液粘软启动装置和BOSS系统国产YNRQD液粘软启动装置和澳大利亚的BOSS系统是具有相同特点和用途的软启动装置，它们是安装于电动机与减速器之间高速轴端的基于液体粘滞传动原理的多片型离合器。通过液压缸操作其主、从摩擦片的离合以调节所传递的转矩。它的原理与CST中的油膜离合器相同，不同的是CST安装于低速轴端。同样配套有液压伺服系统、润滑及冷却系统、电控系统。
　　由于BOSS系统使用维护费用较高，已逐渐被国产的YNRQD软启动装置取代。
　　2.3直流电动机驱动直流电动机的转速容易控制和调节，调速范围宽，启动曲线平滑。过载、起动、制动力矩大，易于控制，可靠性高，能耗小。90年代以前在输送机驱动时占有一定比例。
　　但是，随着输送机驱动技术的不断发展，直流电机驱动（特别是功率越大的直流电动机）在价格上越来越没有优势，加之辅助设备占地空间较大，维护量高等原因，直流调速方式逐渐淡出输送机的驱动。
　　2.4交流绕线电动机串电阻启动这种方式是在电动机的转子回路外接电阻，通过不断的切换，实现软启动和软停车。它的调速性能尚好，投资省，控制系统简单，20世纪80年代在主斜井提升输送机中被较多使用。但由于其能耗大、噪音高、环境差，90年代后逐渐被新型的软启动装置所取代。
　　2.5交直交变频调速目前所使用的变频装置大多是电压源型变频器，其基本原理是：交流供电进入整流单元整成直流，然后经滤波电容进入功率模块的输入端，通过控制器调节功率器件，使直流重新逆变为适当频率、相位和电压的交流电供给电动机。根据n=60/P电动机的转速n与电源频率f成正比，当交流电源的频率由小变大时，电动机转速也随之由小变大。通过控制电源频率变化范围和时间就可以使输送机按照设定的速度曲线平稳启动。
　　目前在煤矿上使用较多的是690V的低压变频器，和3.3kV的中高压变频器系列。
　　选型的基本原则：当驱动单元功率< 800kW时，宜选用低压690V变频驱动；当驱动单元功率> 800kW时，宜选用中高压变频驱动。需要特别指出的是当驱动单元功率在560~800kW使用国产电动机时，供电电缆的匹配性不好。这时，建议使用多电平串联方式的高压变频器，具有更好的性价比和更为可靠的启动特性和故障排除功能。
　　使用变频调速具有如下突出的特点：调速范围宽，可在0~50Hz的范围内任意设定加（减）速度曲线，其加（减）速度可控制在0~0.05m/S具有很高的调速精度，易于实现启、制动速度曲线的自动跟踪，提供理想的可控启制动性能。
　　可以在任意设定的带速下长期运行，并能满足低速验带要求。既节能、降耗，又提高了设备的安全性和可靠性，延长了设备的使用寿命。
　　可在较低带速下提供大扭矩，满载起动性能好。
　　更容易实现主、从机间的控制，满足功率平衡的要求，平衡度可达9机以上变频器所有的信息能够以数字化的形式连接到现场工业总线，实现数据传输、读取及控制。
　　缺点：由于其存在散热、防潮、凝露等技术难题，应用于有防爆要求的场合受到一定限制。目前也有用户将变频装置分离主机安装于井上非防爆要求的场所来克服这一不足，但受到距离的限制，中高压系列的分离距离在3软启动装置的选用比较尽管带式输送机的软启动装置种类较多，都能满足带式输送机启动的一般要求，但应用于主斜井提升这一特殊的咽喉要道，应本着安全、经济、可靠、稳定的原则进行选用。近几年来，主斜井输送机采用的软启动方式主要有：调速型液力偶合器、CSTYNRQD液粘软启动装置和变频调速这四种方式。究竟选用哪种方式需考虑煤矿各自的具体条件。
　　国产调速型偶合器质量过关，由于其低廉的价格、可靠的方式、维护量小、对工人技术水平要求不高而受到中小煤矿的青睐。但是其软启动性能及精度不高，体积偏大，不宜长时间在低速下运行，滑差大（3%~5%），能量损失粉煤灰处理含铅废水的试验研究潘国营，周卫王素娜（河南理工大学资源环境学院，河南焦作究，并对其影响因素进行了探讨，得到了最佳处理条件。试验表明，粉煤灰吸附铅的最佳条件为：时间为12h灰水比为1：10fH值为7.5温度为30°C.在此处理条件下，粉煤灰对铅的去除率达到94.3%.较大。一般在驱动单元功率不大于500kV的场合使用。
　　CST是一种较为完善的驱动系统。在大型带式输送机中被较多地采用，其启动特性在机械类软启动装置中最好，启动曲线平滑，启动时间可设置在100~400，s可有效地降低胶带的强度，结构紧凑。但由于其液粘特性，在低速下长期运行时，离合器的摩擦片损失大，热量高，对工人的维护水平要求高，价格较贵，一般适合300~1800kV的驱动单元使用。
　　国产YNRQD液粘软启动装置已被成功使用，它具有较理想的启动特性，价格也不高，一般是调速型液力偶合器的2倍左右，比CST和BOSS系统的价格已大大降低。由于其经济、实用、可控性强，有潜在的市场前景。目前已使用的驱动单元功率达到了1000kW变频调速近几年异军突起，是目前最为理想的软启动方式，性能可靠，运行稳定，与新技术接口完善。特别是其速度的灵活设定和低速可靠的运行特性等优点，成为被用户选用的主要理由；而且价格与CST相当。用在输送机上的驱动单元功率可达2800kW以上，并且随着驱动单元基金项目：河南理工大学博士基金资助项目（135906）功率的加大（大于1000kW后）性价比更高。
　　4结语主斜井提升带式输送机的软启动方式较多，究竟选用哪种方式，需要根据用户的具体条件来综合分析、比较、确定。从经济实用性角度上来讲，选用调速型液力偶合器比较合适。从适用条件及性能来讲，选用CST液粘软启动装置有较明显的优势；它在防爆和非防爆场合都可使用。
　　变频调速设置灵活，功能完备，调速理想，近些年方兴未艾，越来越受到用户的亲睐。总之，在满足系统功能要求的前提下，选用性价比较高的驱动方式。