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煤礦機械設備的電機軟啟動(dòng)論文
摘要：冶金工業(yè)分析高技能人才都應該具有積極的創(chuàng )新精神和扎實(shí)的創(chuàng )新能力，但當前我國高校大學(xué)生實(shí)踐創(chuàng )新能力的培養是一個(gè)普遍相對薄弱的環(huán)節，主要原因是由于傳統的教學(xué)主要側重于知識傳授，對實(shí)踐環(huán)節重視不夠；其次是實(shí)驗條件有限，資源配置不足；再次是專(zhuān)業(yè)課設置過(guò)細，限制學(xué)生創(chuàng )新能力的培養。摘要：介紹了軟啟動(dòng)器的主要啟動(dòng)方式，包括斜坡升壓、斜坡恒流和脈沖沖擊，并從通風(fēng)機、帶式輸送機和煤礦水泵三方面探討了電機軟啟動(dòng)在煤礦機械設備中的應用。實(shí)踐說(shuō)明，軟啟動(dòng)在煤礦機械設備上的應用，不僅能夠使煤礦供電質(zhì)量得到改善，還能夠使礦井設備得到保護，延長(cháng)煤礦機械設備的壽命延長(cháng)，降低能耗。
關(guān)鍵詞：煤礦;電機軟啟動(dòng);應用
引言
在煤礦井下開(kāi)采作業(yè)過(guò)程中，隨著(zhù)開(kāi)采量的逐漸增多，導致維持各種電機設備正常運作的電機功率逐漸增大。煤礦中用于降壓?jiǎn)?dòng)的傳統方式，不僅存在較多缺點(diǎn)，而且也不能夠使生產(chǎn)發(fā)展需求得到滿(mǎn)足。而電機軟啟動(dòng)器具有電路系統結構簡(jiǎn)單、故障率低、使用及維護簡(jiǎn)便、啟動(dòng)更加平穩的優(yōu)勢，被廣泛應用于煤礦中的水泵、風(fēng)機等設備開(kāi)關(guān)，電機軟啟動(dòng)不僅可以使沖擊電流得到有效減小，而且節能效果尤為顯著(zhù)。
1軟啟動(dòng)器簡(jiǎn)介
1.1電機軟啟動(dòng)器的工作原理
電機軟起動(dòng)器是一種新型用于控制電機的裝置，能夠起到輕載節能、電機軟起動(dòng)以及軟等多種保護功能。其主要工作原理是在被控電機與電源之間串接軟啟動(dòng)器，使晶閘管利用三相反并聯(lián)閘管交流調壓器在被控電機與電源之間進(jìn)行串接，控制核心為單片機，通過(guò)利用其電子開(kāi)關(guān)特性，對觸發(fā)脈沖實(shí)施控制，來(lái)使其觸發(fā)角發(fā)生改變，從而能夠對電路輸出電壓進(jìn)行調節，實(shí)現調節電動(dòng)機速度的目的。在設備啟動(dòng)過(guò)程當中，軟啟動(dòng)器輸出具有良好的限流功能。晶閘管輸出電壓隨著(zhù)其導通角增大而增加，電機速度從零開(kāi)始，直至晶閘管在全導通情況下，才能夠在額定電壓下使電機開(kāi)始無(wú)級平滑啟動(dòng)并進(jìn)行工作[1]。
1.2軟啟動(dòng)器的主要啟動(dòng)方式
1.2.1斜坡升壓
此種起動(dòng)方式較為簡(jiǎn)單，只需要通過(guò)對晶閘管進(jìn)行導通角的調整，就可以與啟動(dòng)時(shí)間形成一定的函數遞增關(guān)系。但是由于其不具有對電流形成閉環(huán)控制的功能，無(wú)法起到限流作用，所以在應用過(guò)程當中，容易使大功率晶閘管受到較大瞬時(shí)電流的沖擊而出現損壞，影響電網(wǎng)的正常使用，所以在實(shí)際中應用較少。
1.2.2斜坡恒流
此種啟動(dòng)方式在電機啟動(dòng)的初期階段，隨著(zhù)時(shí)間的增加而使啟動(dòng)電流得到增加，當電流達到額定設置電流值時(shí)，電流就會(huì )受到電流控制功能的控制，保持恒定的額定值，直到完成電機啟動(dòng)。其中，電流的增加速度是由電機負載能力所決定的，而大功率電機會(huì )受到電力增加速度影響而使啟動(dòng)速度受到影響。此種啟動(dòng)方式在煤礦中應用較為廣泛，適用于煤礦中風(fēng)機、泵類(lèi)的啟動(dòng)。
1.2.3脈沖沖擊
此種啟動(dòng)方式的開(kāi)始階段，能夠使大功率晶閘管在短時(shí)間內就能夠使導通角得到改變，從而得到較大的啟動(dòng)電流，并在一段時(shí)間的導通后再使電流得到回落。之后電流進(jìn)行緩慢的線(xiàn)性上升達到原設定值，以恒流至電機啟動(dòng)。此種啟動(dòng)方法很少應用在一般負載中，在大功率電機克服較大靜摩擦力以及重載情況下比較適用此種方法。
2電機軟啟動(dòng)在煤礦機械設備上的具體應用
2.1在煤礦通風(fēng)機上的應用
隨著(zhù)開(kāi)采挖掘的深度和工作面不斷延伸擴大，導致礦井內所需的風(fēng)量得到大量增加，并且由于季節、溫度的不斷變化，礦井內的風(fēng)量也需要隨之進(jìn)行調節。傳統的調節系統是將風(fēng)量需求作為依據，通過(guò)對風(fēng)門(mén)進(jìn)行調節來(lái)實(shí)現對風(fēng)量的控制。此種方法雖然滿(mǎn)足了礦井內風(fēng)量需求，但是過(guò)于耗費電能，并且在調節操作時(shí)也不夠方便。原電控系統的啟動(dòng)方式通常情況下會(huì )采用降壓或者直接啟動(dòng)的方式，但是對于在55kW以上的大功率電機來(lái)說(shuō)，啟動(dòng)電流大、時(shí)間長(cháng)，缺乏對電機的有效保護，容易使電網(wǎng)受到較大沖擊而出現供電系統跳閘、電機損壞等情況。而將軟啟動(dòng)器應用在風(fēng)機中，在電流較小的情況下就能夠使風(fēng)機啟動(dòng)，并且啟動(dòng)更為輕松、平滑，使直接啟動(dòng)造成電機損壞等情況得以避免。并且應用軟啟動(dòng)器后，在對風(fēng)量進(jìn)行調節時(shí)所耗費的電能得到節約，同時(shí)其集成了三相電流不平衡、缺相、短路以及過(guò)流等保護功能[2]。在煤礦通風(fēng)機中對軟啟動(dòng)進(jìn)行應用，使礦井生產(chǎn)作業(yè)的安全性以及自動(dòng)化程度得到提高，并且能夠有效節約電能，減少了電能成本。
2.2在煤礦帶式輸送機上的應用
帶式輸送機作為礦井煤炭的主要運輸設備，對其應用保證了煤礦的高產(chǎn)高效。礦用帶式輸送機通常情況下都是采用工頻拖動(dòng)，傳動(dòng)采用液力耦合器的作業(yè)方式。但是此種傳動(dòng)方式具有對機械及啟動(dòng)電沖擊大、傳動(dòng)效率不高以及不能平衡功率等缺點(diǎn)，很容易導致供電網(wǎng)出現電壓降低，引起上級配電開(kāi)關(guān)以及磁力啟動(dòng)器出現跳閘，進(jìn)而導致重載起動(dòng)不成功，甚至燒毀磁力啟動(dòng)器。同時(shí)，輸送皮帶由于在電機啟動(dòng)時(shí)受到?jīng)_擊載荷，使其張力劇增，會(huì )使輸送皮帶的使用壽命嚴重縮短，甚至還可能出現皮帶斷裂的情況。而帶式輸送機的總價(jià)值中，皮帶價(jià)值約占了3/4，并且液力耦合器以及減速器磨損嚴重的情況下，所用的維修養護成本較高，并且會(huì )導致較高的事故率，使煤礦生產(chǎn)作業(yè)受到影響。而煤礦企業(yè)的生產(chǎn)在不斷朝著(zhù)集約化、高效高產(chǎn)的方向發(fā)展，促使用于煤炭作業(yè)中使用的帶式輸送機也在不斷朝著(zhù)大運量、長(cháng)距離、大功率以及高帶速的方向發(fā)展，因此需要增加電機功率來(lái)滿(mǎn)足新型帶式輸送機的功率要求，同時(shí)也對保護輸送皮帶，使其使用壽命得到延長(cháng)提高了較高要求。煤礦帶式輸送機應用軟啟動(dòng)后，能夠使電機啟動(dòng)電流得到降低，使啟動(dòng)過(guò)程能夠更加平穩，使啟動(dòng)電流能夠在近似恒定的情況下，能夠有效增加3~4倍的起動(dòng)轉距，有效地使設備運力及安全性得到保證和提高，同時(shí)還能夠使對皮帶產(chǎn)生的機械沖擊得到有效降低，顯著(zhù)改善皮帶的受力情況，還能夠實(shí)現在設備運行全過(guò)程中對電機形成保護，使事故發(fā)生率得到顯著(zhù)降低[3]。
2.3在煤礦水泵上的應用
在煤礦作業(yè)過(guò)程中，礦井排水系統的主要作用就是使部分涌水能夠及時(shí)從礦井下排出，也是保證煤礦生產(chǎn)安全的重要環(huán)節。因此能夠對排水系統實(shí)施高效的控制，保證其能夠高效低能的運行，有利于對煤礦生產(chǎn)安全形成保障。近年來(lái)，隨著(zhù)開(kāi)采技術(shù)的提高，煤礦開(kāi)采的作業(yè)深度不斷延伸增加，部分煤礦需要對井下進(jìn)行改建和擴建，所以導致了井下用電負荷在不斷增長(cháng)，但是地面上形成的現有供電系統的容量小，而礦井內排水系統所需的功率較大，所以很難使高壓排水泵的電機啟動(dòng)要求得到滿(mǎn)足。但是在煤礦高壓排水泵對軟啟動(dòng)器進(jìn)行應用后，就具有了起動(dòng)電流小、起動(dòng)性能可靠、起動(dòng)速度平穩以及對電網(wǎng)沖擊小等明顯的技術(shù)優(yōu)勢，并且還具備低速制動(dòng)、軟停機以及輕載節能等多種保護功能，使礦井內排水系統能夠安全穩定的運行提供了巨大保障。
3結語(yǔ)
軟啟動(dòng)在煤礦中的應用，不僅能夠使煤礦供電質(zhì)量得到改善，還能夠使礦井設備得到保護，延長(cháng)了煤礦機械設備的壽命延長(cháng)，降低了能耗，使煤礦生產(chǎn)安全得到保障，具有較高的推廣應用價(jià)值。
參考文獻
[1]王偉.低壓電機軟啟動(dòng)器在煤礦中的應用[J].民營(yíng)科技，2015（2）：11.
[2]劉鳳富，邵長(cháng)龍，田擁軍.煤礦中軟啟動(dòng)器的應用探究[J].價(jià)值工程，2015（17）：99-100.
[3]聶純.軟啟動(dòng)技術(shù)在煤礦礦生產(chǎn)設備上的運用[J].云南煤炭，2015（3）：85-87.
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