摘要：隨著煤礦機械化的發展，我國煤礦的綜采面現已大量采用刮板輸送機（刮板機）設備，刮板機的應用大大提高了煤礦開采效率，帶來極高的經濟價值。但在生產運行時刮板機斷鏈事故頻繁發生，嚴重制約了生產效率，經過調查分析，斷鏈原因是鏈條不能承受重載啟動的極大張力而發生強度失效。為此新風光研發的防爆變頻器，運用多電平變頻器技術，實現了輸送機平穩啟動，解決了刮板機斷鏈及重載啟動問題，提高了煤礦行業的經濟效益。

關鍵詞：煤礦  多電平   變頻器   刮板輸送機  功率平衡

1. 引言

刮板機是綜采工作面的關鍵設備，在煤炭生產過程中有無可替代的作用，它的工作情況直接影響井下的生產。工作面刮板輸送機主要用來與采煤機、液壓支架、順槽轉載機、破碎機和帶式輸送機配套而實現綜采工作面的落煤、裝煤、運煤、移溜和頂板支護等工序的機械化。刮板輸送機一般可作為采煤機和刨煤機運行的軌道和安裝基礎，以及液壓支架向前移動的支點。本文主要介紹新風光防爆變頻器在兗礦集團某煤礦現場的應用。

2. 刮板機的結構及工作原理

刮板輸送機的工作原理是將敞開的溜槽，作為煤炭、矸石或物料等的承受件，將刮板固定在鏈條上（組成刮板鏈），作為牽引構件。當機頭傳動部啟動后，帶動機頭軸上的鏈輪旋轉，使刮板鏈循環運行帶動物料沿著溜槽移動，直至到機頭部卸載。刮板鏈繞過鏈輪作無級閉合循環運行，完成物料的輸送。

圖1 刮板機示意圖

3. 現場工況

現場應用環境惡劣，濕度較大、陰冷、而且粉塵非常多。電機距離變頻器大約1200m，現場工況如下：

刮板機對變頻器技術要求：

實現刮板電機長距離驅動，避免燒電機事故；

優異的低頻轉矩特性，能實現重載啟動；

對過壓，過流，缺相，過載，過溫等問題具有保護功能；

啟動電流小，以減少對設備機械、供電系統的沖擊；

具有良好的過載能力及環境適應能力，運行可靠性高；

4. 方案設計與說明

針對現場應用需求，選用3臺新風光新一代防爆變頻器，其中2臺驅動刮板機電機，另外1臺驅動轉載機電機，2臺刮板機驅動變頻器采用主從控制，保持兩臺電機的功率平衡。

?全面的控制方式，兼容同步/異步電機驅動控制；

?優異的驅動性能，多機功率平衡同步運行；

?卓越的運行控制性能，低頻大轉矩平穩啟動；

?完善的電機自學習功能，易用性強；

?友好的操作界面，操作便捷；

5. 使用效能

 采用新風光新一代防爆變頻調速系統，實現了刮板機的重載啟動和電機的功率平衡，改善設備工藝，并提升效率和安全。

?替代ＣＳＴ、TTT、高低速等設備采用直接對輪聯接，簡化機械系統，提高設備機械效率和可靠性。

?解決刮板輸送機重載軟啟動，減少機械和電氣沖擊。 

?實現根據鏈條強度設置最大轉矩保護，減少斷鏈的發生。 

?設置轉矩下限保護值，實現斷鏈自動停機保護。 

?實現機頭機尾動態功率平衡。 

?具備低速檢修模式以及正反轉控制模式，便于刮板機的檢修和卡鏈的處理。

?可采用普通的單速電動機，相比雙速電機可節約動力電纜。