中煤集團某煤礦-刮板機（該智能化工作面為2019年國家重點科技項目）

 

存在問題

1.煤礦的刮板輸送機、膠帶輸送機、提升機都是企業的咽喉設備，設計裕度較大，存在能力浪費的問題；
2.該煤礦大型機械裝備的傳動系統由感應電機+機械變速方法實現低速運行，傳動環節較多、傳動鏈較長、傳動效率低、日常維護成本高；
3.電氣傳動技術可以實現變速，但是無法解決系統傳動效率低的問題；
4.耦合器、減速器、聯軸器等設計，傳動系統復雜、故障率高、維護保養費用高，設備生產周期長，加工成本大。

 

實施方案

      該煤礦為年產600萬噸/年煉焦配煤的特大型礦井，運輸系統采用智能化永磁變頻調速一體機系統后，能夠實時對井下運輸設備各項運行參數進行記錄，更迅速、有效地處理和解決生產過程中出現的各種故障，實現礦井的安全、高效、自動化運行；系統采用順煤流啟動方式，減少了帶式輸送機空運轉時間。系統基于Web、大數據、傳感器技術、故障診斷和互聯網+等技術，可實現對運輸設備的遠程在線監測、故障報警、故障分析等。

工作面配置：前、后部刮板機2×1000kW，轉載機700kW

 

應用效果

      該項目投入使用后，實現了工作面刮板輸送機、轉載機的智能化控制、大扭矩啟動、定速帶載、調速運行等功能，綜合節電率可達到25%以上。

 

 

陜西能源某煤礦-主膠帶運輸機

 

存在問題

1.膠帶機在設計時考慮到了最大負荷時的工況，設備富裕度大，正常運行時一般低于額定負荷下運行，造成設備功率利用率低、電能損耗大；

2.由原運輸機采用高速電機、軟啟動裝置、減速機的方式，效率低，多機驅動時速度同步、功率平衡效果不好，易出現皮帶打滑現象；

3.耦合器、減速器、聯軸器等設計，傳動系統復雜、故障率高、維護保養費用高，設備生產周期長，加工成本大。

 

實施方案

      該煤礦為年產600萬噸/年的特大型礦井，運輸系統采用智能化永磁變頻調速系統。主膠帶運輸機配置：TBVF-900/40YC(10000)型礦用隔爆型三相永磁同步變頻電動機4臺，電機10kV 900kW，配置高壓變頻器，實現膠帶機的高效運行，解決了膠帶機壓煤情況的發生。

 

應用效果

      該項目投入使用后，實現了膠帶機的智能化控制、低速大扭矩啟動、定速帶載、調速運行等功能，膠帶機根據實際負荷大小調整輸出功率，綜合節電率達30%以上。

 

 

鄭煤（集團）新鄭煤電公司某煤礦副井-提升機

 

存在問題

1、機械結構復雜，原提升機傳動系統大部分由直流電機帶減速機運行，在提升機啟動時，機械沖擊力大，影響整套提升系統壽命；

2、原提升機驅動系統由減速機最終輸出，減速機及其潤滑系統，易出現故障，日常維護投入人員和成本較高；

3、控制精確度低，停車抱閘震動。

 

實施方案

本項目為新建項目，配套永磁電機參數具體如下：

 

 

 

      該礦井大功率永磁提升機采用大功率永磁同步電機。針對現場提升機功率大，轉速低，輸出扭矩大，使用永磁直驅電機體積大等情況，該項目使用永磁半直驅電機，即永磁電機自帶行星減速器來滿足現場的轉速需要。此永磁驅動系統配套了專用高壓變頻器，整體運行穩定，優勢明顯。

 

應用效果

      本項目使用的大功率永磁電機具有體積小，占地少、機械結構簡單等優勢。實現了電機直連提升機卷筒，減少了減速機，省略了稀油站等設備，使故障點降低。該永磁電機采用變頻軟啟動，在實現調速功能的同時，啟動機械沖擊力更小，有效延長設備了使用壽命。且永磁驅動系統相比原驅動系統效率更高，功率因素更高，改變了電網的質量。

 

 

某金礦－磨機

 

存在問題

1、原磨機傳動鏈長，易出現震動、軸承發熱等現象；

2、原傳統驅動帶有減速機，占地面積大；

3、原異步傳動系統，整體驅動效率低；

4、異步電機存在轉差率，力矩波動大，高能耗。

 

實施方案

本項目為舊改新項目，配套永磁電機參數如下表：

 

 

 

      本項目為某金礦冶煉公司磨機使用，原驅動方式為異步電機+減速器配套使用，改造后將原減速機構拆除，地基基礎存在少量改造，基礎改造后，由連接設備直連負載。新驅動系統集合了高壓低速大扭矩永磁直驅電機的高效能和無感矢量變頻器精準控制，由智能控制器實時顯示永磁電機運行狀態，即電機轉速、運行、三相繞組溫度、前后軸承溫度，實時對永磁電機進行保護，完成對整套永磁驅動系統的智能監控。

 

應用效果

      本次改造規避了減速機檢修維護繁瑣，減少中間傳動環節，提高設備運轉率，降低設備運行費用，且具有噪音低、改善現場環境的優點；永磁同步電機效率達到一級能耗標準，綜合節電率達22%左右。

 

應用照片