大功率節(jié)能電牽引采煤機技術(shù)的應(yīng)用論文-文庫吧資料
2025-07-03 15:50本頁面
【正文】 大功率節(jié)能電牽引采煤機介紹 作用及組成MGTY400/930—、中硬煤層長壁式綜采工作面,采高范圍為2～。在 電氣方面,JOY7LS6型采煤機已在紅柳林實現(xiàn)順槽顯示系統(tǒng),并在自動化（少人工作面）方面取得很大的突破。JOY 7LS采煤機行走鏈輪過煤量為260萬 t,國產(chǎn)2210－GWD型采煤機齒軌輪平均過煤量為120萬 t,僅為進口采煤機的一半。在平均采高6m,煤質(zhì)硬度f5,割煤速度7m /min的情況下,進口 JOY采煤機相對于國產(chǎn)采煤機運行更加平穩(wěn)。2010年8月JOY 7LS6 型采煤機在相同煤層繼續(xù)生產(chǎn)。2009年8月,該型采煤機在陜西煤化集團紅柳林礦投入使用。采煤機上置油缸、高低壓屏蔽等多項核心技術(shù)均已申請國家專利。工作面投產(chǎn)后,提高13%,每天按18刀計可多出煤5400t,月單產(chǎn)達到140萬t左右, m 采高工作面多采煤炭 183 萬t,回收率提高10%以上,創(chuàng)造了世界記錄 。陜煤集團神南公司2008年為其紅柳林煤礦、張家峁煤礦、檸條塔煤礦分別安裝了西安煤礦機械有限公司研制的 MG750/1910－WD型、MG900/2210－GWD型采煤機共三臺,特別是用于紅柳林1502工作面的 MG900/2210－GWD 型采煤機,是我國國產(chǎn)采煤機首次用于此類采高超過6m、煤質(zhì)硬度達到f5的工作面。～7m 的優(yōu)良煤炭資源。國內(nèi)某些技術(shù)如綜采放頂煤支架技術(shù)處于國際領(lǐng)先水平,國產(chǎn)綜采設(shè)備的主要技術(shù)參數(shù)已接近或達到國際先進水平；國產(chǎn)綜采設(shè)備的機電一體化程度接近或達到20世紀90年代中期的國際先進水平；國產(chǎn)綜采設(shè)備的可靠性接近或達到20世紀90年代初的國際先進水平。我國自上世紀80年代高產(chǎn)高效礦井技術(shù)起步以來,煤炭工業(yè)得到迅速展和推廣,采煤機作為節(jié)能礦井綜采設(shè)備的主要設(shè)備之一扮演了重要色。在未來的幾十年內(nèi),盡管新能源的發(fā)展和推廣將使煤炭在一次能源中的消費比重逐年下降,但煤炭的主導(dǎo)地位不會改變。第三章 大功率節(jié)能采煤機 我國是能源需求大國,其中煤炭占能源總需求量的70%以上。(4)多功能、網(wǎng)絡(luò)化的更新。(3)需求量很大,在機電設(shè)備的改造中必然需要大量的變頻器,會極大推動變頻技術(shù)在我礦的應(yīng)用。屆時,根據(jù)礦井的實際需要即時調(diào)整風(fēng)量,方便快捷,操作方便,變頻器本身就可以實現(xiàn)反風(fēng)工作,提高和縮短礦井反風(fēng)時所需的時間,風(fēng)機容易起動,起動時對電網(wǎng)的沖擊小保護電網(wǎng)。采用變頻調(diào)速裝置具有很多節(jié)能空間,我礦地面主扇通風(fēng)機的供風(fēng)量較為恒定,當需要改變風(fēng)量時,是通過調(diào)整風(fēng)機葉片角度來實現(xiàn)的,但電機仍在工頻下高速運轉(zhuǎn),造成能源嚴重浪費。(1)推廣面較廣,礦山中大小機電設(shè)備種類繁多,能解決好變頻器與這些設(shè)備的匹配問題,就能得到更廣泛的推廣。隨著變頻電機調(diào)速裝置在采煤機上的應(yīng)用,特別是中小型機組上的應(yīng)用,變頻電機調(diào)速裝置還可方便地用在煤礦井下的風(fēng)機、水泵和運輸機、轉(zhuǎn)載機上。變頻—電機驅(qū)動采煤機電氣原理圖如圖 23圖23 變頻 —電機驅(qū)動采煤機電氣原理圖 控制流程圖見圖 24圖24流程圖 變頻—電機調(diào)速裝置的推廣使用以上分析了中壓變頻電機在采煤機上的應(yīng)用,可以看出其使用在采煤機牽引上具有方便、可靠,抗振動、抗干擾和提高冷卻形式等特點。由于在安裝和系統(tǒng)配置上具有對稱性,所以在配件供應(yīng)、事故處理上都很方便。這種驅(qū)動方式使每一變頻器對其負載電機的參數(shù)模型識別和運算較為準確,變頻器的許多特性可以得到最佳發(fā)揮,并使兩個牽引部適應(yīng)性很強,不會出現(xiàn)兩個牽引部互相咬勁,以致于打壞齒軌輪等問題。2 左牽引電機 。圖21 基本電氣原理圖中壓變頻—電機在采煤機上的應(yīng)用中壓變頻器—電機這種結(jié)構(gòu)形式特別適合于橫向布置的電牽引形式,因為無機載變壓器,變頻器又和電機作為一體,這樣中間控制箱較小,特別適合于中小型電牽引采煤機的設(shè)計。水冷變頻器。是一種典型的形式,電壓1140V,功率75 kW。 新型中壓防爆變頻器的結(jié)構(gòu)將變頻器和電機作為一體叫做變頻—電機裝置。因此,大大減少了因采煤機、提升機速度慢影響生產(chǎn)和運行故障以及維修時間,從而產(chǎn)量也得到了提高。 從2007年12月至今,我礦提升機使用變頻器和2008年2月采煤機使用變頻器后節(jié)能效果明顯,節(jié)電率都在30％以上。提升機絕大部分時間都處在電動狀態(tài),節(jié)能十分顯著,經(jīng)測算節(jié)能 30%以上、取得了很好的經(jīng)濟效益。 現(xiàn)場應(yīng)用情況及運行效果繞線式電機轉(zhuǎn)子串電阻調(diào)速,電阻上消耗大量的轉(zhuǎn)差功率,速度越低,消耗的轉(zhuǎn)差功率越大。 ⑸設(shè)有直流制動、能耗制動、及回饋制動等多種制動方式,使安全性更加可靠。 ⑶ 運行速度曲線成S形,使加減速平滑、無撞擊感。 QJR系列防爆節(jié)能變頻器使用該系統(tǒng)的優(yōu)點 ⑴ 實現(xiàn)了軟啟動、軟停車,減少了機械沖擊,使運行更加平穩(wěn)可靠。即主變頻器由速度和轉(zhuǎn)矩環(huán)控制,從變頻器僅由轉(zhuǎn)矩環(huán)控制。主變頻器設(shè)置為速度給定,從變頻器設(shè)置為轉(zhuǎn)矩給定。牽引電機的供電拖動由兩臺交流變頻調(diào)速電控裝置提供,通過變頻器改變供電電壓,頻率,從而改變牽電機的轉(zhuǎn)速,即改變采煤機的牽引速度。 采煤機的牽引控制交流電牽引采煤機牽引機構(gòu)由左、右牽引部和左、右行走箱組成,位于機身的左右兩端,是采煤機行走的動力傳動機構(gòu)。無論哪臺電機的溫度超限或瓦斯?jié)舛瘸?均可通過這些接點斷開啟動回路。在啟動l口J路里串進了兩截割電機和泵電機的溫度接點。經(jīng)過順槽磁力啟動器延時5～7秒后,右截割電機運行。采煤機的操作控制采煤機啟動和停機,借用動力電纜一根控制芯線,使采煤機的控制同路與磁力啟動器先導(dǎo)回路相接,組成遠地榨制同路。液壓牽引部件結(jié)構(gòu)復(fù)雜,故障不易排除。 變頻技術(shù)我礦采煤機中（局部）的控制綜合機械化采煤機都是采用縱擺液壓牽引采煤機,依據(jù)我礦井下的實際工作情況,液壓腔在工作面難拆卸檢修,液壓油容易臟并造成原件損壞,使液壓牽引采煤機速度低,并且在液壓牽引的基礎(chǔ)上很難制造大功率的采煤機。～30?！?8。在采煤機中的應(yīng)用目前,采煤機變頻調(diào)速系統(tǒng)已從“一拖二”發(fā)展到“一拖一”,我國能量回饋型四象限運行的交流變頸調(diào)速采煤技術(shù)處于世界領(lǐng)先水平,國產(chǎn)電牽引采煤機行走功率最大2110KW,變頻器電壓380V,能夠?qū)崿F(xiàn)額定轉(zhuǎn)速下恒定轉(zhuǎn)矩調(diào)速,額定轉(zhuǎn)速以上恒定功率調(diào)速及兩臺變頻器之間的主從控制和轉(zhuǎn)矩平衡。整流部分為三相橋式不可控整漉器,逆變部分為IGBT三相橋式逆變器,且輸出為PWM(脈沖寬度凋制)波形,中間直流環(huán)節(jié)為濾波、直流儲能和緩沖無功功率。變頻器主要采用交一直一交方式,先把丁頻交流電源通過整流器轉(zhuǎn)換戍直流電源,然后再把直流電源轉(zhuǎn)換成頻率,電壓均可控制的交流電源以供給電動機。 節(jié)能技術(shù)在采煤機中的應(yīng)用 變頻調(diào)速原理利用電力半導(dǎo)體器件的通斷作用把電壓和頻率固定不變的工頻交流電變換為電壓或頻率可變的交流電的電能控制裝置稱作“變頻器”。在功率器件方面,經(jīng)過廠GTR、IGBT的更替,并進一步發(fā)展為智能功率模塊(IPM),在控制理淪方面,壓頻比(Ul／f)控制方式得到很大改進,矢量控制和轉(zhuǎn)矩直接控制方式在實際變頻器中廣泛麻用, 模糊自優(yōu)化控制、人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)等控制方法成為新技術(shù)的研發(fā)方向；調(diào)速系統(tǒng)的集成度越來越高。在這些機電設(shè)備中的運用,取得了很好的效果,并逐步進入我礦通風(fēng)、運輸及機電設(shè)備中的運用和普及。顯箸的節(jié)能效果和優(yōu)越的調(diào)節(jié)性能使變頻節(jié)能技術(shù)在礦山中的應(yīng)用越來越廣泛,技術(shù)也越來越成熟。第二章 采煤機中的變頻節(jié)能技術(shù)變頻節(jié)能技術(shù)在機電設(shè)備中的應(yīng)用得到了各國高度重視。根據(jù)我國煤炭生產(chǎn)要求和采煤機發(fā)展趨勢以及針對國內(nèi)電牽引采煤機存在的差距,今后主要研究內(nèi)容如下：進一步完善和提高節(jié)能變頻調(diào)速系統(tǒng)的可靠性。 為了滿足高產(chǎn)高效綜采工作面快速割煤提高生產(chǎn)力的需要,克服液壓牽引的繁雜,電牽引采煤機
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