煤礦機械設(shè)備軟啟動技術(shù)研究

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0引言

隨著我國經(jīng)濟和社會的飛速發(fā)展，各個行業(yè)對于煤炭資源的需求量開始不斷攀升，因此煤炭產(chǎn)業(yè)具有非常大的發(fā)展空間，直接促使我國煤炭業(yè)獲得長足發(fā)展。如今煤炭企業(yè)的機械化生產(chǎn)已經(jīng)成為發(fā)展的主要趨勢，而其本身所具備的機械化程度也開始不斷提高，導(dǎo)致煤礦產(chǎn)業(yè)當中的工作重心開始轉(zhuǎn)移到了煤礦機械設(shè)備的保護方面，因為一旦煤礦機械設(shè)備發(fā)生問題和故障，將造成多方面的巨大損失。針對這一問題，業(yè)內(nèi)推出煤礦機械設(shè)備軟啟動技術(shù)，這項啟動技術(shù)一經(jīng)推出，很快就受到業(yè)內(nèi)人士的廣泛關(guān)注，同時取得了良好的應(yīng)用效果[1]。以下對這項技術(shù)進行簡要論述。

1我國煤礦機械設(shè)備軟啟動技術(shù)發(fā)展狀況

煤礦機械設(shè)備的軟啟動技術(shù)主要是通過煤礦企業(yè)的軟啟動器來進行啟動，軟啟動器在整個啟動過程中具有良好的保護作用，就目前的機械設(shè)備而言，屬于最新型的電機機械設(shè)備類型。主要原理是通過內(nèi)部變晶閘管中的觸發(fā)角來實現(xiàn)控制的目的，具體是為了調(diào)節(jié)和控制晶閘管在調(diào)壓電路當中所流露出的電壓。同時在整個控制時限范圍當中，相應(yīng)的軟啟動器所流出的電壓，而且值得注意的是，其在整體平滑和升壓的過程當中，也具備限流的能力，直至晶閘管真正實現(xiàn)全面疏通的目的，以此來促使電機可以在限定的電壓狀態(tài)當中自動運行。不過，當電動機處在啟動狀態(tài)時，內(nèi)部的電壓和電流都會從頭開始進行連續(xù)性的調(diào)節(jié)，同時也將對電網(wǎng)造成浪涌沖擊的效果，整個過程中的電壓都表現(xiàn)的相對較小，而處在電動機方面的轉(zhuǎn)矩將產(chǎn)生連續(xù)性的變化[2]。目前電子器物的生產(chǎn)及其所采用的生產(chǎn)技術(shù)都獲得了良好的發(fā)展，而和其相對應(yīng)的煤礦軟啟動器，在實際操作和應(yīng)用方面也進入了一個全新的探索階段，在產(chǎn)品的生產(chǎn)效率方面獲得明顯提升，同時在產(chǎn)品的品質(zhì)和質(zhì)量方面也獲得了顯著的提高。發(fā)展至今，所采用的軟啟動裝置，屬于當下最新型的機電一體化傳動裝置，可“稱其為雙電機差速器軟啟動傳動裝置”。這種裝置真正具備了較好的節(jié)能作用，能夠有效地延長電動機及電氣設(shè)備的使用時間及壽命。同時也可以最大限度地降低對變壓器以及其他設(shè)備所提出的選型要求，從而為前期的投資者營造一個良好的投資空間。另外，國內(nèi)所采用的軟啟動裝置和國外的軟啟動設(shè)備相比可以發(fā)現(xiàn)，國內(nèi)軟啟動設(shè)備明顯具有諸多優(yōu)點，比如發(fā)熱量小、傳動效率高、使用壽命長，維修成本低等，但是其真實的使用性能仍然不夠廣泛。

2我國煤礦機械設(shè)備所采用的軟啟動技術(shù)類型

目前，煤礦機械設(shè)備軟啟動技術(shù)，具體可劃分為以下幾種啟動類型：第一，機械類軟啟動技術(shù)，這種軟啟動是通過機械方面所遵循的工作原理來加以實現(xiàn)；第二，電子機械類型的軟啟動技術(shù)，主要是通過對電機及其電源的特性做好相應(yīng)的調(diào)節(jié)操作，以此促使電機設(shè)備當中的輸入設(shè)備能夠真正取得比較好的軟啟動特點；第三，機電相結(jié)合軟啟動，就是將機械和電機軟啟動相結(jié)合。具體包括以下幾種常見類型：

2.1使用液體黏性制動器的軟啟動技術(shù)

這種液體黏性傳動主要是指在上世紀70年展推出的液體傳動形式，其和濕式多盤摩擦離合器存在類似的特點，也可稱其為液體黏性離合制動器。不過兩者最大的不同還是在于其主要利用從、主之間的摩擦片油膜黏性來直接傳遞相互應(yīng)存在的傳動力，最終實現(xiàn)對傳動系統(tǒng)的保護目的。不過，其和調(diào)速型的液力耦合器相比較，液體黏性軟啟動裝置本身具備體積緊湊、控制性良好，同時在工作中傳動效率高等多個方面的優(yōu)點。不過，在真正的使用當中需要嚴格的控制好液體黏性軟啟動裝置的體積，這就需要在制造和設(shè)計的過程中，將其動、靜摩擦片間存在的間隙控制在最低的程度，即便如此，在液體黏性間的轉(zhuǎn)矩也將依然存在，同時在整個啟動制動的過程當中，正是因為電動機本身始終處于一種負載運行的狀態(tài)，因此需要消耗巨大的啟動電流，相應(yīng)的，所造成的電流沖擊時間相對來說也比較長，因此其啟動次數(shù)很容易受到限制[3]。最后這種裝置在無極調(diào)速和軟啟動的過程中，因為其從、主摩擦片間在壓力的推動下始終相對滑動的運行狀態(tài)，因此其所具備的功率損失將變大，在進行正常的運作時，必然產(chǎn)生巨大的電能需求，直接增大了其企業(yè)本身所具備的生產(chǎn)成本。

2.2液力耦合器的軟啟動技術(shù)分析

從機械結(jié)構(gòu)的層次來分析，所采用的液力耦合器，其所輸出和輸入的轉(zhuǎn)速情況，真正對比起來，必須要將其控制在97%以下，因此表明無法對其輸入和輸出的效果實現(xiàn)同步的目的，所以將造成嚴重的功率損失以及發(fā)熱問題，直接影響了傳動系統(tǒng)所具有的傳動效率，從而影響到企業(yè)方面的生產(chǎn)成本以及經(jīng)濟發(fā)展效益。液力耦合器本身作為一種主體性的軟啟動設(shè)備，在其電動機真正啟動過程中，其所具備的啟動電流通常都是5-8倍以上額定電流，并且也將嚴格限制電動機的實際啟動次數(shù)。液力耦合器通常都是采取調(diào)速型，這種型號設(shè)備本身體積相對較大，而且所存在的內(nèi)部系統(tǒng)相對來說也比較復(fù)雜，因此內(nèi)部具有更多高速旋轉(zhuǎn)的部件類型。因此當其和電動機及減速機相互連接后，其所占據(jù)的空間必然會越來越大，將很難真正滿足安裝空間對于應(yīng)試場合所提出的安裝要求。而應(yīng)用液力耦合器軟啟動裝置所具備的優(yōu)勢特點主要表現(xiàn)在操作技術(shù)方面，目前這些啟動設(shè)備所進行的操作技術(shù)，發(fā)展至今已經(jīng)比較成熟，并且其所具備的價格也比較適合，比較容易實現(xiàn)其井下的隔爆性能。

2.3液壓系統(tǒng)軟啟動技術(shù)的應(yīng)用

這項啟動技術(shù)主要應(yīng)用在運輸機所允許的范圍內(nèi)，通過有滑差的油膜線性離合器進行軟啟動，也可采用絞車低速大扭矩馬達進行軟啟動。使用液壓系統(tǒng)還是為了通過壓強變更的方式來提升其所具備的有效作用力。其在完整的運行狀態(tài)下，液壓體系主要由以下幾個部分組成，分別為：動力元件、控制元件、執(zhí)行元件、輔助元件及液壓油等。因此可以看出，液壓系統(tǒng)在維護的過程中相對復(fù)雜，并且在液壓傳動系統(tǒng)方面所采取的軟啟動技術(shù)也將更容易被操作簡便的軟啟動技術(shù)取代。2.4采用大功率變頻調(diào)速軟啟動技術(shù)隨著科學技術(shù)的不斷發(fā)展，目前國內(nèi)外變頻器得到了廣泛的應(yīng)用，功能不斷完善，性能也越來越好，占用空間也不斷減少。因此，在煤礦生產(chǎn)中極為普遍，隨著數(shù)字化及信息技術(shù)的興起和不斷走向成熟，大功率變頻調(diào)速也朝著智能化和數(shù)字化方向發(fā)展。

3結(jié)語

綜上所述，經(jīng)過對國內(nèi)煤礦機械設(shè)備軟啟動技術(shù)發(fā)展狀況的研究分析發(fā)現(xiàn)，我國的軟啟動設(shè)備和國外的一些軟啟動設(shè)備相比具有諸多優(yōu)點，比如發(fā)熱量小、傳動效率高、使用壽命長，維修成本低等，但是其真實的使用性能仍然不夠廣泛，具體表現(xiàn)在相應(yīng)的啟動技術(shù)比較落后。相對而言，我國煤礦機械電子電機類軟啟動技術(shù)本身就各具特點，近年來更是發(fā)展迅速，必然會發(fā)展成為往后主要發(fā)展方向和趨勢。

作者：劉正民 單位：陜煤化澄合礦業(yè)有限公司董家河煤礦分公司