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浅谈煤矿生产中隔爆变频器应用 　　[摘要]在煤矿生产中，合理应用防爆变频技术可以明显提高企业经济效益。本文以某矿的电控系统改造为背景，介绍了隔爆变频器在煤矿电气控制系统中的应用。 　　[关键词]煤矿；电气控制；隔爆变频器；ZIT 　　前言 　　某矿是年产300万t的大型现代化矿井，其原有的提升运输大型设备多采用以继电器、接触器、切除电阻和直流调速为主的电气传动系统。系统的电气控制设备完全由有触点系统构成，触点氧化、弹簧疲劳、绝缘老化等问题严重，系统安全可靠性差，电控系统故障率高：并且电耗较高，吨煤成本居高不下，严重影响了企业的经济效益。因此，该矿先后在己四采区钢缆胶带安装、北翼副井绞车和主井绞车电控系统改造中选择使用了变频调速技术，取得了明显的节能效果。 　　1.推广防爆变频技术的目的和意义 　　矿井提升系统在静止或运行时，胶带内贮积了大量能量，胶带机启动过程中，如果不加设软启动装置，胶带内贮积的能量将很快释放，在胶带中形成张力波，一旦张力波过大，极易撕断胶带，因而钢缆胶带控制系统必须具备良好的启动特性和安全高效的运行状态。虽然直流调速系统也可以达到预期效果，但其难以实现防爆，不能满足《煤矿安全规程》对设备选型的要求。而变频调速装置在频率范围、调速精度、低频转矩、通信功能、智能控制、功率因数、工作效率等方面的优越性，都是以往的直流调速方式无法比拟的。该矿和某电器有限责任公司共同开发研制了隔爆兼本安四象限变频调速系统，各项技术指标满足钢丝绳牵引胶带输送机的设计和《煤矿安全规程》的要求。防爆变频技术应用在钢丝绳牵引胶带且属于高突矿井中的，平煤股份该矿在全国是第一家，填补了国内一项技术空白。 　　2.ZJT系列隔爆变频器的功能和特点 　　2.1功能 　　ZJT系列隔爆变频器具有下列功能：过流保护：过载保护：过／欠压保护：变频器过温保护：电动机过温保护：内部故障保护：漏电闭锁保护：输出短路保护：还可实现0.5Hz时输出200％额定转矩的最大启动转矩，启动电流不大于2倍额定电流，无需安装速度传感器，免维护。 　　2.2特点 　　（1）???用SPWM磁通矢量控制方式，低频运行时输出1.5-2.0倍额定转矩，适于重载启动。 　　（2）采用APE自换向新技术，使钢丝绳牵引胶带输送机在减速或乘人出现负力时，系统自动转入发电反馈状态。 　　（3）解决了多台电动机同时使用的电动机同步、功率匹配问题，确保2条钢丝绳线速度一致，多机功率平衡，偏差不大于5％。 　　（4）采用真空热管散热技术，较好地解决了防爆壳内大功率器件的散热问题。 　　（5）可以调整各驱动电动机之间的功率分配，从而达到系统的最佳工作状态。 　　（6）变频器采用ModBus网络进行通信，提高传动系统的输出精度。具有显示、记忆、自诊断及总线型网络通信报警功能。 　　（7）网侧变频器采用PWM斩波调制，使输入波形为正弦波，大大减少了对电网的谐波污染。 　　3.改造方案设计 　　己四系统是该矿通往三水平的主运输系统，全长为1700m，原设计采用6部胶带，运输功率达到1800kW，耗能大，维护量大，功能单一，煤量1000t／d，每台额定电压660V，额定电流272A。 　　改造时，在驱动设计上，根据己四采区的实际生产能力和交流电动机的性能等因素，采用ZJT系列隔爆变频器实现变频调速，可实现软启动，即电动机能够实现低速启动。在井下环境中电动机具有防爆功能和散热性能，因而选用了“隔爆型三相交流异步水冷电动机”，采用4×250kW隔爆型三相交流异步水冷电动机进行拖动。钢丝绳牵引胶带输送机具有2个驱动轮带动2条钢丝绳运行以带动胶带运转。每个驱动轮由1台减速机拖动，输出轴一端与驱动轮相连，另一端安装逆止器，双输入轴两端各由1台防爆电动机拖动，每台电动机各由1台变频器供电并变频调速。 　　4.存在的问题及应对措施 　　变频器在交流拖动系统应用中呈现优良的控制性能，可以实现软启动和无级调速，进行加减速控制，使电动机获得高性能，而且具有显著的节能效果。提高了生产机械的控制精度、生产效率和产品质量，利于实现生产过程的自动化。采用变频技术后启动功率可调（0-50Hz），启动电流可以由0缓慢上升至150A，降低了启动电流，解决了大负载启动对电网和机械设备的冲击，节能达到15％。但变频器在实际应用和维护检修中也暴露出一些问题应引起重视。 　　4.1钢缆胶带运行中的紧急停车 　　系统频繁出现急停，将会给机械设备带来很大的机械冲击，缩短设备使用寿命。经过技术人员的研究分析，找出了问题所在： 　　（1）变频器数据干扰引起的紧急停车问题。系统在运行中经常出现急停，经查明是由于系统正常运行中，变频器脉冲触发板（PIB板）与控制板的数据连线受到了静电耦合干扰，致使数据线中传输