大水头煤矿SQ—120/132P无级绳绞车变频系统的应用

摘 要：文章首先简要介绍了SQ-120/132P无级绳绞车的特点和ZJT-30型变频调速系统；其次就采用ZJT-30型变频系统的SQ-120/132P绞车在大水头煤矿中的应用效果进行了分析；最后详细阐述了该变频调速系统在使用过程中应注意的事项。

关键词：煤矿；绞车；变频调速

1 引言

近年来，靖远煤电股份有限公司大水头煤矿不断开展技术创新，着力改善运输系统的机械化程度和安全生产环境，积极探讨走科技兴矿之路，使得矿井的整体技术装备水平和生产管理水平有了全面地提高。这其中，SQ-120/132P无级绳绞车作为大水头煤矿煤矿运输的主要设备之一，在提高煤矿运输的现代化水平方面做出了突出贡献。但之前的无极绳绞车在应用过程中具有能耗大、电机使用寿命短等缺陷，这一方面增大了煤矿运输的成本开销，另一方面也不利于安全生产。

为提高SQ-120/132P无级绳绞车运行的可靠性、安全性和经济性，同时达到节能增效的目的，大水头煤矿决定采用唐山开诚电器有限公司生产的ZJT-30型变频器对其进行变频控制。煤矿绞车变频技术对煤矿运输实现节能降耗、安全生产、延长电机使用寿命等方面具有重要意义，而ZJT-30变频器作为一款性能优良的产品，在煤矿辅助运输领域取得了广泛的应用，值得在绞车变频改革中进行推广应用。

2 SQ-120/132P无极绳绞车简介

SQ-120/132P无级绳绞车采用电机+减速机+渐开线圆柱齿轮联合拖动，绞车系统由工作在固定频率下的电机，通过减速机和渐开线圆柱齿轮来驱动滚筒，通过滚筒与钢丝绳之间的摩擦力来带动钢丝绳运动以实现传送重物的目的。

SQ-120/132P 无级绳绞车的适用性能优良，适应我国大部分煤矿的使用环境，可在采区实现机械、煤炭的轨道运输，是能解决综采（放）支架及大型综采设备整体运输的一种比较理想的装备。此外，SQ-120/132P 无级绳绞车可通过弯道，能够实现连续直达运输，这使得主要依靠小绞车接力、对拉的传统运输方式发生了翻天覆地地变化。SQ-120/132P 无级绳绞车能够与当前煤矿井下的各种运输系统实现集成，是对现有无极绳运输系统的升级和完善，它通常具有如下特点：（1）提升机底座采用分体式底座设计，这种设计能够很方便的进行拆卸和组装，特别适合在设备布置空间有限的环境里使用，例如上下提升罐笼等。（2）操作简单，可靠性高。采用机械传动方式，传动可靠性高，操纵简便，极大方便了工人操纵，设备的可靠性也得到了大幅度的改善。（3）SQ-120/132P 无级绳绞车驱动部分的轴承座采用整体焊接工艺，既最大限度地延长了绞车的使用年限，降低了运营和维护成本，而且也没有损失绞车工作时的整体结构刚性。（4）大吨位牵引梭车的应用。（5）五轮张紧器是绞车的特色配件，尤其是SQ-120/132P无级绳绞车所使用的重型五轮张紧器更是能提供超过120kN的牵引力。（6）SQ-120/132P无级绳绞车配置灵活，可以根据煤矿的实际条件和应用需求选择不同的轮组配置方式。（7）SQ-120/132P无级绳绞车采用了强力压绳轮组，这使得绞车在实际应用过程中，即使其牵引力达到了临界值，系统仍能安全地通过大的垂直边坡点。（8）结构拆装都非常灵活，尾轮固定简单，运距调整方便。（9）SQ-120/132P无级绳绞车虽然可方便调整运距，但由于其梭车采用了储绳结构，所以并不会造成大量钢丝绳的浪费，这极大地降低了运行成本和维护费用。（10）SQ-120/132P配置了两套制动系统，尤其可以实现在区段内的直达运输，这极大地便利了煤矿运输管理，对保障运输安全也具积极意义。

3 ZJT-30变频调速系统

ZJT-30变频调速系统是一种采用IGBT逆变的变频系统，具有结构简单、调速范围广、使用可靠性高的特点，可有效实现绞车的调速、换向、能量回馈制动等功能。该系统具有很强的控制能力，将其应用于SQ-120/132P无级绳绞车可有效延长设备的使用年限，降低其能耗。由于该系统采用了隔爆兼本质安全型设计，所以可应用于煤矿井下含有煤尘、瓦斯爆炸危险的环境中，实现了绞车电机的变频调速和起停及保护控制。

ZJT-30变频调速系统的主要由输入电抗器、可控整流器、电容平波器、输出逆变器组成，其主要技术参数如下：

（1）输入电源电压 AC660V/AC1140V，频率50Hz；（2）电压允许波动范围-15%～+10%，频率在-2.5%～2.5%的范围内；（3）输出频率在0～50 Hz的范围内；（4）功率因素不小于0.95；（5可以设置启动延时，但延时时间不得超过3min；（6）ZJT-30变频调速系统的适应性良好，能适应绝大多数的海拔高度；（7）ZJT-30变频调速系统可以在环境温度-20℃～+40℃；（8）ZJT-30变频调速系统设有过压、欠压、过流、过载、功率元件过热和电机缺相等保护；（9）内置RS-485通信模块，可与煤矿网络组网，实现信息化和网络化生产。

4 变频调速系统的应用效果

ZJT-30变频调速系统达到了以下应用效果：（1）实现了发电回馈制动，节省了电能损耗，当绞车系统出现过载过载等情况时会自动切断电源。（2）程序内安装有故障自诊断系统。（3）提供了提升距离的校正功能。（4）在SQ-120/132P无级绳绞车上安装有上到位、下到位及过放传感器，当绞车运行出现临界位置时会自动进行提示报警。并且由于对变频系统实现了微机控制，所以可以预先设定报警阈值以提示管理人员处理。（5）实现了启动前的故障检查；（6）智能化和自动化程度大大提高，采用微机程序控制可有效减少人为因素的影响，保证了各区段的运输状态都能够符合要求。（7）调速精度高，调速范围广。

5 变频系统在应用过程中应注意的事项

ZJT-30变频调速系统使用过程中应注意的事项包括：（1）要保证使用环境尽量干燥，并且禁止私自变更系统壳体的结构和电气参数。（2）禁止在带电的情况下松动装置的隔爆壳紧固件。（3）要保障外壳应接地良好。（4）负载运行过程中要尽可能地保证供电的持续性。（5）不允许对变频器主回路及控制回路进行耐压试验。其它与变频器有关的设备如非得进行试验，也必须先切断与变频器的电路。（6）为避免造成干扰，接线应敷设于金属管内，输出电缆不宜选用普通电缆，应选用带屏蔽特性的电缆。（7）频繁起动时，勿将电源关断。（8）变频系统的输出相序不能受輸入相序的影响。在正式投入使用前一定要对这一点进行测试，以防事故发生。

6 结束语

ZJT-30变频器能够对SQ-120/132P无级绳绞车的转矩进行高精度控制，这不仅利于节能开采，还极大地延长了绞车及其配套设施的使用寿命，增强了其运行的安全性，这对提高大水头煤矿辅助运输的安全性、可靠性以及经济性等方面具有极其重要的现实意义，值得在同类煤矿中进行推广应用。

参考文献

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作者简介：王世勇（1982-），大专学历，现在靖远煤电股份有限公司大水头煤矿机电运输部工作，机电助理工程师，一直从事煤矿机电工作。