施耐德AFE有源前端变频器在煤矿皮带机的运用.pdfVIP

煤矿现代化 2014年第4期 总第121期 施耐德AFE有源前端变频器在煤矿皮带机的运用 刘洪焰 (中煤科工集团重庆研究院，重庆 401332) 摘 要 本文叙述了施耐德电气公司具有AFE有源前端功能的变频器在煤炭矿井输送皮带机的应 用；详细地阐述施耐德隔爆变频器的组成及AFE有源前端具有的特点，分析AFE有源前端施耐德隔 爆变频器的工作原理及难点。本应用案例是施耐德AFE有源前端功能的变频器在煤炭矿井输送皮带 机典型应用实例 ，为国内各煤矿企业类似的改造提供 了范例。 关键词 煤炭皮带输送机；有源前端 ；四象限变频器 中图分类号：TD634．1 文献标志码：B 文章编号：1009—0797(2014)04—0017—02 胶带皮带运输机是现代化煤矿高产高效的主要 根据现场T况，尤其是两条下运胶带运输机，同 运输设备，已大量应用在井下物料的运输上。目前胶 时鉴于该矿是新建煤矿，对控制的自动化要求比较 带皮带运输机拖动技术形式多样 ，主要有调速型液 高。我们设计采用施耐德电气公司技术先进、性价比 力偶合器、CST、可控硅软启动、交流变频拖动等多种 较高、具有AFC有源前端功能的变频器。该变频器 形式。随着煤矿电气 自动化程度大力发展，煤矿井下 包括线路滤波器 (LFM)、线路电抗器 (LineFilter 皮带机已经逐渐采用交流变频拖动技术 。交流变频 Choke简称 LFC)、有源反馈转换器 (ActiveInked 拖动方式有十分明显的优势 ：①实现皮带机的软启 Convener简称 AIC)以及 电机拖动单元 (MotorDrive 动，减少对胶带的机械冲击；②控制简单，启动特性 Unit简称 MDU)，系统电气结构组成如图1： 好 ，调速性能好，启动转距大；③节能效果明显 ，间接 提高经济效益 ；④价格将随着技术发展不断下降等。 由此观之，采用交流变频拖动井下皮带机的控制方 式在煤矿将有十分广阔的市场前景。 1 皮带输送机系统的结构组成 以云南丹烁煤矿400m井下采煤作业面为例， 其采用三段式皮带传送；全采用 lm宽的胶带，第一 段向下运输 ，水平距离475m，带速 2．5m／s，倾斜角度 一 13。，第二段为转向运输 ，水平距离 12m，带速 2．5m／s，倾斜角度 0～3。，第三段向上运输，水平距 图 1 具有 AFC有源前端功能的变频器系统 电气结构组成 离 866m，带速 2．5m／s，倾斜角度0～16。。 2．1 LFM 其中，上运胶带共 2条，为全上运行，电机 电压 LFM包括：24V控制电源，充电回路快熔，主接触 均为 690V，每一条胶带为双 电机驱动 ，驱动方式同 器 ，充电回路接触器 ，充电回路断路器，充电回路整 轴，2条胶带可同时启动和同时运行。控制室在地面， 流单元，充电电阻等。 不要求防爆 ，要求同步。 2．2 AFE有源前端的特点 转运胶带控制为直接启动，集成到地面控制中。 AFE有源前端是可使制动能量再生的系统 ，具 下运胶带共 2条，为全下运行 ，每一条胶带单电 有 ：谐波分量较低 ，THDi5％；当低于40％的额定线 机驱动。控制方式：变频器和有源前端及隔爆真空开 路电压仍能短时正常工作 ；在 电动和制动运行有相 关以及驱动均在井下距离井 口1400m左右的地方。 同的过载能力 ；能量实现双向传输 ；结构紧凑 ，跟 远程控制在控制室，留有本地操作按钮。负功按电机 ATV系列有相同的结构设计，相同的使用接 口；大的 全额功率计算。 载荷能力 1：(4)，即AFE充电能力：AIC+4MDU(1： 上