煤炭在我國能源消費構成中一直占據主導地位，巨大的消耗量帶動著煤炭開采量的不斷攀升。隨著煤炭生產自動化、智能化程度的不斷提高，礦用防爆變頻器和節能傳動技術在煤礦井下掘、采、運、提、排、通六大應用場所中發揮了良好的調速性能，是實現節能減排和煤礦智能化的重要途徑。

 

01煤礦概述  

山西斜溝煤礦于2007年2月開工建設，斜溝煤礦改擴建工程項目是當地實施“再造一個西山煤電戰略”的重要舉措。項目由山西某能源有限責任公司整體開發，設計生產能力1500萬噸/年，分兩期建設，一期1000萬噸/年，二期500萬噸。礦井選址于魏家灘鎮石吉塔溝，礦井井田南北長22公里，東西寬3-4公里，面積88.64平方公里，地質儲量21.64億噸，可采儲量14.14億噸，主采8號、13號煤層，兩煤層分采分運。

 

 

 

改造前，客戶設備啟動轉矩小、啟停沖擊大、對電網沖擊大，刮板輸送機總是頻繁啟動或者重載啟動，運行時負載變化很大，甚至超載，導致生產故障頻發，維修成本高昂，非常影響生產效率。基于庫馬克高性能防爆高壓變頻系列產品在礦山行業可靠的口碑，客戶交由庫馬克來完成本次項目改造。

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客戶效益

改造完成后的大型礦用變頻器不僅完美解決生產現場原來存在的問題，更能保證設備在現場環境中平穩運行達到最佳工況，同時滿足客戶在不另增加配置成本的基礎上進一步實現更合理的配置應用，提高了整體的生產效率。經測驗，此工作面從正式開始投入生產起，日均采煤量為 1 萬噸左右，月采煤量為 25-30 萬噸左右，月推進 150 米可以順利完成每個月既定的目標產量。

 

02解決方案

為了滿足客戶現場的生產要求，庫馬克研發與技術部門根據系統要求針對性地修改了變頻器控制程序，并采用了大功率刮板輸送機防爆高壓變頻智能驅動系統方案。

 

項目在斜溝礦18106工作面調試運行，工作面溜長度為300m，總長度為3750m，安裝一臺BPJV3-3*1600/3.3型礦用隔爆兼本質安全型高壓變頻器，單臺變頻器具有3個獨立輸出回路。井下工作面實際安裝要求一臺變頻器能夠同時拖動刮板運輸機與轉載機兩個采面的主要設備，其中刮板機為兩臺 1200KW 電機，轉載機為一臺 700KW 電機。此工作面使用情況為：第一三回路變頻器分別驅動兩臺1200KW刮板機電機做主從功率平衡運行，第二回路變頻器驅動轉載機運行。

 

 

-安裝配置系統拓撲圖-

 

 

 

 

-刮板機運行電流曲線圖-

數據分析：此變頻器采用最新研發的轉矩板控制系統，可以更好地平衡運行電流；刮板機 1-3#機頭機尾電機運行電流曲線基本重疊，最大啟動尖峰電流為429A，平均運行電流為78A, 設備運行平穩滿足生產要求。

 

 

 

-轉載機運行電流曲線圖-

數據分析：此變頻器采用最新研發的轉矩板控制系統，可以更好地平衡運行電流；轉載機 2#電機，最大啟動尖峰電流為262A，平均運行電流為67A, 設備運行平穩滿足生產要求。

 

<特點與優勢>

項目中應用的大型礦用隔爆兼本質安全型高壓獨立組合變頻器，采用庫馬克專利技術，真正的高壓獨立組合變頻器放置于一臺組合殼體內的三(二)臺變頻器之間相互獨立，互不影響。

 

特點

*基于大功率IGBT高可靠和高效率*基于高性能量(DTC) 控制技術

*基于12脈波的低諧波整流技術，輸出正弦波技術

*主回路采用三電平拓撲結構，逆變觸發信號采用光纖隔離

*采用水冷技術，最大起動轉矩和最大電流達到額定2.5倍

*變頻器到電機的距離可達3 ~5公里

 

 

該系列產品為客戶現場省去了維護量大、故障率高、傳動損耗大的減速增扭環節，綜合效益大幅提升。相比較于傳統的驅動產品，庫馬克礦用大功率防爆變頻具有以下5項創新技術優勢。

 

優勢

01更節能

庫馬克礦用隔爆兼本質安全高壓變頻器（以下簡稱變頻器）具備專有“節能運行”模式，通過改進控制策略等技術手段完美解決設備能耗問題，節能效果優越。

02更平穩

變頻器采用最新研發的轉矩板控制系統，可以更好地平衡運行電流,達到多機回路之間可自主實現主從機的動態功率平衡，設備運行平穩滿足煤礦生產的現代化要求。

03更安全

在大型煤礦中，工作面采高很高，負荷很重，刮板運輸機會出現重載啟動情況，很容易卡鏈、斷鏈。正常運行時，通過變頻器顯示屏設置最大輸出轉矩與輸出電流，保證刮板運輸機在重載啟動下可以安全運行。

04更高效

變頻器自動化與可靠性高，生產設備運行精度高，實現了煤礦高粉塵、高溫、高濕、淋水、強震動、空間狹小、復雜電磁干擾和爆炸性氣體等特殊環境下關鍵生產設備的高效驅動，保障煤礦安全高效生產。

05更降本

變頻器一拖三應用方案可實現重載軟啟軟停，減小對刮板輸送機的沖擊，最大限度地避免輸送機損壞故障，同時滿足客戶在不另增加配置成本的基礎上實現更合理的配置應用，達到降本增效的目標，屬于更完美的解決方案。

 

 

03項目總結

“庫馬克×山西斜溝煤礦”項目有效實現了大型礦用設備調控性能的提升和節能運行，積極推進了大型礦用設備驅動的技術變革，有力地支撐了智能綠色礦山建設，為國家實施“雙碳”戰略及節能減排的目標提供了重要的技術支撐。

 

經過多年的技術沉淀與市場積累，目前，庫馬克自控的變頻器已經覆蓋全國各大主力礦井的主要生產環節，產品性能穩定、安全可靠，相繼與眾多典型煤礦企業達成了有效合作。

-部分企業資質榮譽-

-典型煤礦合作伙伴-