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1、（高级）技师专业论文工种：矿井维修电工题目：数字式隔爆软启动器在梁家煤矿井下胶带运输系统的应用与改造姓 名：身份证号：等 级：（高级）技师准考证号：培训单位：鉴定单位：日 期：2010 年 07 月 10 日一、项目题目：数字式隔爆软启动器在梁家煤矿井下胶带运输系统的应用与改造二、关键词：软启动器的应用 改造的优点三、项目背景：梁家煤矿井下共有以下 4 个采场：集中采区、四采区、煤 4 二采区、煤 4 六采区.1 集中采区油页岩经集中皮带，煤一一采皮带、煤一一采上仓皮带进入井下主煤仓，经煤仓给煤机进入装载皮带，最后由主井提升系统升井。2 四采区的煤经四采 1皮带、付巷 2皮带、付巷 1皮带、集
2、中皮带进入井下主煤仓，经煤仓给煤机进入装载皮带，最后由主井提升系统升井。3 煤 4 二采区的煤经煤四二采皮带、煤四二采上仓皮带、付巷 1皮带、集中皮带进入井下主煤仓，经煤仓给煤机进入装载皮带，最后由主井提升系统升井。4 煤 4 六采区的煤经煤 4 六采皮带、四采皮带、付巷 2皮带、付巷 1皮带、集中皮带进入井下主煤仓，皮带进入井下主煤仓，经煤仓给煤机进入装载皮带，最后由主井提升系统升井。随着我矿矿井生产能力的不断提升，井下胶带输送机的运输量不断加大，同时我矿井下胶带输送机(包括工作面顺槽胶带输送机)多选用双电机驱动，由于拉上山，长度和坡度较大，胶带输送机起动过程中的阻力较大，时常发生过断带和拉
3、坏皮带扣事故，基本上每班都需要停机处理,严重制约了生产，增加了材料消耗，而且要花费了很大的劳动力来检修和维护，严重制约了生产发展。因此，为了解决井下胶带运输系统制约生产的现实问题，我们提出了改造胶带输送机运输系统的构想。目前解决胶带输送机重载起动困难和压煤现象主要有两种方案：一是采用液力偶合器：二是采用软启动器。经过充分研究与论证，最终采纳了选用先进的数字式隔爆软启动器这套方案。三、技术内容、创新点：1 工作原理由于电机的转距与加在定子端的电压平方成正比，而电机电流与定子端的电压成正比，因此通过控制电压对加速转距和起动电流进行限制，电压的控制是通过控制可控硅的相位角实现的。软起动磁力起动器采用
4、三对反并联可控硅，利用无速度全数字矢量控制技术，通过速度与电流的闭环调节来完成对电机端电压、电流的控制，从而实现电机的软启动等。工作时，软起动器接收控制信号后，由微处理器根据面板设定的参数或通过 PC 口输入数据，控制三相可控硅的导通角，使得电机按设定的曲线平滑起动。起动结束后，由控制器发出信号，使旁路真空接触器进入正常工作，可控硅暂停工作。2 主要技术指标额定工作电压：交流 1140V，660V额定工作电压： 140A，205A，250A，300A，355A，400A软启动时间：0.3-180s（Max 1000s）停止时间：0-20s （Max 1000s） 电流限制：0.5-6Ie起动电
5、压；20-100e保护功能：过载保护、过流保护、相不平衡（包括断相） 、漏电闭锁、可控硅故障、温度过高等保护功能。 主要功能特点数字式隔爆软启动器核心部分包括可控硅、微处理器、检测模块、保护模块等，具有技术先进、功能齐全、性能稳定、抗干扰能力强、运行可靠等特点。采用先进的电力电子器件和全数字无速度矢量控制技术，实现电流、速度的双闭环控制，具有软启动、软停止、泵停止、突跳起动脉冲、起动检测等功能，能满足胶带输送机控制要求。真正可控软启动、软停止，参数连续可调。可以根据负荷情况控制电机按“”曲线或预先给定的曲线平滑启动、停止。另外软启动器有接口，因此各类参数的设定既可以用面板电位计、刻度盘及拨动开
6、关实现，也可以通过接口进行更为详尽的参数设置，以满足要求更高的场合。软启动器自诊断和保护功能齐全，起动、停止过程中具有温度、过流、过载、缺相、过负荷、线路故障、晶闸管故障等保护功能，因此，无论是外界还是内部产生的各类干扰、故障信号，都会因为上述保护功能的存在使得软启动磁力启动器更为安全可靠。同时报警指示功能与故障类型一一对应。过负载能力强，允许在额定电流的 115情况下长期运行，允许电压波动范围10、25。结构简单，防爆外壳采用方型、快开门结构，内部装置为导轨手车式，手车具有互换性；主回路进出线及控制回路采用接插件连接方式，安装操作维护方便。既可以就地控制，也可以通过可编程控制器（）或其他设备
7、进行远方控制。当多台胶带输送机由于煤炭流程要求，需要连锁顺序起动时，将前一台胶带输送机电机的“联锁顺序起动输出”信号接下一台的远程控制起动对应端，起动延时间隔由控制板上的继电器设定，实现多台胶带输送机按顺序联锁起动。四、应用情况：根据的功能、特点以及应用范围，我们对我矿井下胶带输送机进行分类一是可以直接安装使用此新型数字式软启动器的胶带输送机：二是经过改造可以安装使用此新型数字式软启动器的胶带输送机。对于新型数字式软起动器的改造，并应用于我矿井下胶带运输系统是保证我矿井下胶带运输系统正常、高效运转的关键，也是确保原煤生产运输大动脉畅通无阻的关键。下面就以双电机驱动的上山胶带输送机为例介绍一下改
8、造应用新型数字式软起动器的情况。系统改造的指导思想：机械故障频繁的根本原因在于皮带的长度太长，坡度较大，起动时的张力过大，如果使用单电机驱动，带载起车困难；采用双电机驱动，起动时的冲击力太大，易造成机械事故。同时，也给井下供电系统带来过大的起动电流的冲击，极易造成供电事故。我们经过反复的研究论证，最后确定采用现在最先进的数字式软起动技术来解决这一难题。改造方案的确定：经过反复研究论证选用了新型数字式软起动器，代替现有的两台 QJZ-300/1140 型真空磁力起动器。该软起动器控制器为核心元件，技术先进，性能稳定，可以给电动机提供 30%-400%的启动电流，且起动时间可调范围大，完全可以使皮
9、带平稳起动。一方面软起动可以避免电动机起动过程的过大加速转距，减少工作机械和传动装置零部件的磨损，减少维修维护工作量，提高工作安全性；另一方面可使供电系统免受大起动电流的冲击，更重要的是可为生产赢得高贵时间，这是最佳方案。具体改造方法：采用软起动器的方案确定后，我们对该电机软起动器的性能及接线进行了细致的分析，分析发现新型数字式软起动器在接远控按钮时必须采用四芯线控制按钮，与我矿现有的设备无法配套使用，为了最大限度发挥新型数字式软起动器作用，我们对经过对新型数字式软起动器内部线路进行认真细致的查线与研究，找到了可以与我矿现用设备配套使用的改造方法，满足了现场需要。由于以前我们在顺槽胶带输送机的
10、电控系统中只使用过单电机驱动软起动控制系统，这是首次在顺槽皮带中使用双软起动控制系统，而且该起动器的接线端子也没有提供完善的联控接线方式，我们又对其远控接线进行了改造，改造后达到了使用要求。由于顺槽胶带输送机在生产和检修过程中，分别承担不同的任务，起动状态差异很大，而我们又不可能每班都对其参数进行调整，为此，我们分别在检修班和生产班跟班对其参数进行测试调整，最终通过编程将其起动的各个参数设置如下：P1 电机满载电流 180A; P2 过载系数 1.15; P3 电机热过载 20 级; P4 电机初始起动电流 100%P5 电机最大起动电流 600%; P6 电机斜坡时间 15S; P7 电机堵
11、转时间 6 秒; P11 过流脱扣值 50%P12 过电流脱扣延时 10 秒; P13 欠电流脱扣值 25% ; P14 欠电流脱扣延时 10 秒通过上述调整后，皮带运行平稳，在各种情况下都能满足现场要求，提高了生产效率，保证了安全生产和生产任务的完成。由于顺槽胶带输送机软启动器的改造的成功，我们将这一改造方案迅速在其它胶带输送机进行推广，取得良好的效果。附：改进前后的原理图及双机联动接线原理图，见图一、图二：五、产生的经济效益、社会效益：我矿井下胶带输送机通过应用新型数字式软启动器，避免了压煤现象，使原煤运输线路畅通无阻，大大减少影响生产的时间，减少幅度在 50以上，确保影响生产的时间控制在
12、矿规定的时间内，保证生产顺利进行。在胶带输送机启动过程中降低起动电流的峰值，使供电系统免受过大起动电流冲击，保护电网安全运行，减少供电事故，自应用与改造软启动器以来杜绝因胶带输送机过大的起动电流造成的供电事故的发生。对加速转距进行一定的限制和控制，大大减轻了作用在被传送物体上的机械应力，减小了工作机械和传动装置的零部件磨损，从而达到了减少维护工作量、提高工作安全性能和延长设备及胶带使用寿命。使我矿设备材料的投入，每年可节约设备投入约 1520万元。通过新型软启动器的应用与改造大大提高了设备的使用安全，杜绝了由于拉上山，长度和坡度较大，胶带输送机起动过程中的阻力较大而时常发生的断带、拉坏胶带扣、拉坏胶带输送机架等设备事故。同时大幅度降低了因胶带输送机事故所带来的工作量，减轻广大员工劳动强度。使我矿的安全生产效益最大化得到进一步提升，同时也大大提高了我矿的自动化程度，为打造现代化海滨矿井作出应有的贡献。六、项目总投资额：项目总投资额为 30 万元。七：改造线路图如下：远控起动远控起动远控起动远控停止远控起动主动开关接线原理图从动开关接线原理图（图 一）远控起动远控停止远控起动远控起动远控停止远控起动改进前原理图改进后原理图（图 二）
