淺談變頻器與液力耦合器的優(yōu)與劣

劉轉(zhuǎn)坤

(龍煤集團(tuán)雙鴨山分公司雙陽(yáng)煤礦，黑龍江 雙鴨山 155137)

淺談變頻器與液力耦合器的優(yōu)與劣

劉轉(zhuǎn)坤

(龍煤集團(tuán)雙鴨山分公司雙陽(yáng)煤礦，黑龍江 雙鴨山 155137)

淺析了液力耦合器的優(yōu)劣并分析了變頻器的應(yīng)用效果。

變頻器;液力耦合器

1 引言

目前，變頻器在國(guó)內(nèi)煤礦的應(yīng)用主要集中在帶式輸送機(jī)上。眾所周知，皮帶是一個(gè)彈性體，在靜止或運(yùn)行時(shí)皮帶內(nèi)貯藏了大量的能量，在皮帶機(jī)啟動(dòng)過(guò)程中，如果不加設(shè)軟啟動(dòng)裝置，皮帶內(nèi)貯藏的能量將很快釋放出去，在皮帶上形成張力波并迅速沿著皮帶傳輸出去。過(guò)大的張力波極易引起皮帶被撕斷。因此，《煤礦安全規(guī)程》規(guī)定，帶式輸送機(jī)必須加設(shè)軟啟動(dòng)裝置。目前煤礦采用的軟啟動(dòng)裝置絕大部分是液力耦合器。

2 液力耦合器的優(yōu)劣

液力耦合器雖然能部分解決皮帶機(jī)的軟啟動(dòng)問(wèn)題，但與變頻器驅(qū)動(dòng)相比，仍具有明顯的劣勢(shì):首先，采用液力耦合器，電機(jī)必須先空載啟動(dòng)。工頻啟動(dòng)時(shí)，最初的電流很大，為電機(jī)額定電流的4～7倍。大的啟動(dòng)瞬間電流會(huì)在啟動(dòng)過(guò)程中產(chǎn)生沖擊，引起電機(jī)內(nèi)部機(jī)械應(yīng)力和熱應(yīng)力發(fā)生變化，對(duì)機(jī)械部分造成嚴(yán)重磨損甚至損壞。同時(shí)還將引起電網(wǎng)電壓下降，影響到電網(wǎng)內(nèi)其他設(shè)備的正常運(yùn)行，因此，大容量的皮帶機(jī)還必須附加電機(jī)軟啟動(dòng)設(shè)備。其次，液力耦合器長(zhǎng)時(shí)工作時(shí)，引起液體溫度升高，融化合金塞，引起漏液，增大維護(hù)工作量，污染環(huán)境。第三，采用液力耦合器時(shí)，皮帶機(jī)的加載時(shí)間較短，容易引起皮帶張力變化，因此對(duì)皮帶帶強(qiáng)要求較高。第四，一般的皮帶機(jī)都是長(zhǎng)距離大運(yùn)量，通常都是多電機(jī)驅(qū)動(dòng)，采用液力耦合器驅(qū)動(dòng)，很難解決多電機(jī)驅(qū)動(dòng)時(shí)的功率平衡。

3 變頻器的應(yīng)用

隨著電力電子技術(shù)的發(fā)展。變頻技術(shù)在最近二十年飛速發(fā)展，在部分煤礦企業(yè)獲得了廣泛應(yīng)用。運(yùn)用變頻器對(duì)帶式輸送機(jī)的驅(qū)動(dòng)進(jìn)行改造，將給用戶帶來(lái)極大的社會(huì)和經(jīng)濟(jì)效益:

中國(guó)減貧的歷史和事實(shí)，向世界上眾多的發(fā)展中國(guó)家雄辯地證明了發(fā)展中國(guó)家可以依靠自己的不懈努力擺脫貧困，實(shí)現(xiàn)國(guó)家的振興。

人工線下單據(jù)傳遞模式主要存在兩方面問(wèn)題：一是，流通過(guò)程中可能造成單據(jù)受損、遺失的問(wèn)題；二是，單據(jù)遞交人工成本較高，對(duì)于部分地理位置較遠(yuǎn)的需求單位，每月定期遞交單據(jù)將增加人工、差旅和時(shí)間成本。

第一，真正實(shí)現(xiàn)了帶式輸送機(jī)系統(tǒng)的軟啟動(dòng)。運(yùn)用變頻器對(duì)帶式輸送機(jī)進(jìn)行驅(qū)動(dòng)，運(yùn)用變頻器的軟啟動(dòng)功能，將電機(jī)的軟啟動(dòng)和皮帶機(jī)的軟啟動(dòng)合二為一，通過(guò)電機(jī)的慢速啟動(dòng)，帶動(dòng)皮帶機(jī)緩慢啟動(dòng)，將皮帶內(nèi)部貯藏的能量緩慢釋放，將皮帶機(jī)的啟動(dòng)過(guò)程中形成的張力波極小，幾乎對(duì)皮帶不造成損害。

第三，降低皮帶帶強(qiáng)。采用變頻器驅(qū)動(dòng)之后，由于變頻器的啟動(dòng)時(shí)間可在1～3600S可調(diào)，通常皮帶機(jī)起動(dòng)時(shí)間在60～200S內(nèi)根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)設(shè)定，皮帶機(jī)的啟動(dòng)時(shí)間延長(zhǎng)，大大降低對(duì)皮帶帶強(qiáng)的要求，降低設(shè)備初期投資。

世界各國(guó)可以成為命運(yùn)共同體，因?yàn)楦鲊?guó)之間存在著共同利益、人類整體利益。當(dāng)今世界，人類整體面臨的問(wèn)題越來(lái)越超越人類之間的分歧和對(duì)抗。網(wǎng)絡(luò)空間更是如此，世界各國(guó)在網(wǎng)絡(luò)空間的合作遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于競(jìng)爭(zhēng)。

第二，實(shí)現(xiàn)皮帶機(jī)多電機(jī)驅(qū)動(dòng)時(shí)的功率平衡。應(yīng)用變頻器對(duì)皮帶機(jī)進(jìn)行驅(qū)動(dòng)時(shí)，一般采用一拖一控制，當(dāng)多電機(jī)驅(qū)動(dòng)時(shí)，采用主從控制，實(shí)現(xiàn)功率平衡。

第四，降低設(shè)備的維護(hù)量。變頻器是一種電子器件的集成，它將機(jī)械的壽命轉(zhuǎn)化成電子的壽命，壽命很長(zhǎng)，大大降低設(shè)備維護(hù)量，同時(shí)，利用變頻器的軟啟動(dòng)功能實(shí)現(xiàn)帶式輸送機(jī)的軟啟動(dòng)，啟動(dòng)過(guò)程中對(duì)機(jī)械基本無(wú)沖擊，也大大減少了皮帶機(jī)系統(tǒng)機(jī)械部分的檢修量。如晉城煤業(yè)集團(tuán)某井順槽皮帶采用變頻器驅(qū)動(dòng)后，僅皮帶扣一項(xiàng)年解決費(fèi)用就達(dá)一萬(wàn)多元。

兩組肝膽胰疾病合并糖尿病患者的餐前血糖，餐后2 h血糖以及糖化血紅蛋白指標(biāo)情況以及患者術(shù)后并發(fā)癥的發(fā)生率。

通常情況下，煤礦用電機(jī)在設(shè)計(jì)過(guò)程中放的裕量比較大，工作時(shí)絕大部分不能滿載運(yùn)行，電機(jī)工作于滿電壓、滿速度而負(fù)載經(jīng)常很小，也有部分時(shí)間空載運(yùn)行。有電機(jī)設(shè)計(jì)和運(yùn)行特性知道，電機(jī)只有在接近滿載時(shí)才是效率最高、功率因數(shù)最佳，輕載時(shí)降低，造成不必要的電能損失。這是因?yàn)楫?dāng)輕載時(shí)，定子電流有功分量很小，主要是勵(lì)磁的無(wú)功分量，因此功率因數(shù)很低。采用西門子羅賓康變頻器驅(qū)動(dòng)后，在整個(gè)過(guò)程中功率因數(shù)達(dá)0．95以上，大大節(jié)省了無(wú)功功率，提高系統(tǒng)效率。

第五，節(jié)能。在皮帶機(jī)上采用變頻驅(qū)動(dòng)后的節(jié)能效果主要體現(xiàn)在系統(tǒng)功率因數(shù)和系統(tǒng)效率兩個(gè)方面。

采用變頻器驅(qū)動(dòng)之后，電機(jī)與減速器之間是直接硬聯(lián)接，中間減少了液力耦合器這個(gè)環(huán)節(jié)。而液力耦合器本身的傳遞效率是不高的，并且液力耦合器主要是通過(guò)液體來(lái)傳動(dòng)，而液體的傳動(dòng)效率比直接硬聯(lián)接的傳動(dòng)效率要低很多，因而采用變頻器驅(qū)動(dòng)后，系統(tǒng)總的傳遞效率要比液力耦合器驅(qū)動(dòng)的效率要高5%～10%。

另外，礦井通常離變電站距離較遠(yuǎn)，不同時(shí)段電壓波動(dòng)較大，利用變頻器的自動(dòng)穩(wěn)壓功能，也有部分節(jié)能作用。

第六、進(jìn)口品牌的液力耦合器和進(jìn)口品牌的變頻器在整個(gè)投資水平上基本差不多，電機(jī)功率也大液力耦合器的投資會(huì)更高，特別是在電機(jī)功率1000kW以上的液力耦合器其整體投資成本會(huì)比變頻器高。

綜上所述，采用變頻器這種技術(shù)來(lái)改造傳統(tǒng)的帶式輸送機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)，不僅在技術(shù)的先進(jìn)性還是帶來(lái)的社會(huì)以及經(jīng)濟(jì)效益方面都是巨大的，隨著社會(huì)的發(fā)展，最終在帶式輸送機(jī)的驅(qū)動(dòng)上變頻器將取代液力耦合器的主導(dǎo)地位。

Talking about Good and Bad between converters and Hydraulic Couplers

LIU Zhuan－kun
(Shuangyang Coal Mine，Shuangyashan Branch Gompany，Shuangyashan 155137，China)

The paper describes good and bad between converters and hydraulic coupler and ancuyzes their application results．．

converter;hydraulic coupler

TN622

B

1004－289X(2013)03－0106－02

2012－12－21