工业性试验报告改(3.11下午改)

工业性实验报告自适应永磁直驱皮带运输系统关键技术研究与应用峰峰集团25本项目的工业试验是在冀中能源峰峰集团新屯矿进行的。对新屯矿皮带机改造前后做代表性测试,然后对实验结果进行分析。一、实验现场概况峰峰集团新屯矿位于邯郸市峰峰矿区东北部,矿井为立井与斜井多水平开拓方式,水平划分为:+41m水平、-50m水平、-190m水平、-300m水平、-600m水平。矿井现有5个井筒,分别为主井、老副井、新副井、老风井和东风井,其中主井、老副井、新副井和老风井均为斜井,位于现新屯矿主工业广场内,东风井为立井,位于东风井工业广场内。新屯矿皮带运输系统为,-600m水平煤仓→南翼一至十台皮带→-190m水平一至三台皮带→东翼煤仓→东翼一至二台皮带→强力皮带→地面煤仓。经过运输系统改造，现在的运输系统为-600m水平煤仓→南翼新六台皮带（普通）→南翼新五台皮带（永磁电滚筒）→南翼新四台皮带（永磁电滚筒）→南翼新三台皮带（永磁电滚筒）→南翼新二台皮带（永磁电滚筒）→南翼新一台皮带（永磁电滚筒）→东翼煤仓→东翼新二台皮带（普通）→东翼一台皮带（普通）→强力皮带（永磁电滚筒）→地面。改造后减少七部皮带，给煤机一部，缩短运输距离580余米，大大提高运输效率。二、“依载调速”系统功能运行情况自适应调速系统提升了带式输送机的安全可靠性，大大减少矿井的安全事故发生，保障工人和财产安全。煤矿控制系统根据带式输送机实时运行状况可以及时发现带式输送机存在的安全隐患，从而对带式输送机进行调整和改进，保障系统安全生产。节能调速控制策略的执行使带式运输机随着载重等参量的变化及时调节带速，避免空载高速运行或低载高速运行的现象，在保障安全性和工作效率的同时降低能耗，节约电能。现新屯矿永磁滚筒电机共有STYB200-3.15-1250型、STYB125-2.5-900型和STYB75-2.25-725型三种规格。其中地面强力皮带机、南翼新三台、新四台、新五台型号均为STYB125-2.5-900型，18.00Hz，最大速度为2.54m/s。南翼新一台皮带STYB200-3.15-1250型，最大24HZ，速度3.15m/s。南翼新二台皮带STYB75-2.25-725，最大24HZ，速度2.25m/s。经过近二个月的统计，皮带运输时间基本上为18h/天，高效运输时间段为6～8h，运输量在85～90%之间。半载状态为4～7h，运输效率约40～60%。空载时间约为1～2h。根据对控制系统进行调速，全速状态下基本为2.2m/s，半载为1.2～1.4m/s。空载半载为0.3～0.6m/s。26STYB200-3.15-1250型滚筒，功率为200KW，全速状态下为16HZ，输出功率为133.5KW。半载状态下为10HZ，输出功率为83.5KW。空载状态下为5HZ，输出功率为41KW。STYB125-2.5-900型滚筒，功率为125KW，全速状态下为15HZ，输出功率为104.5KW。半载状态下为9HZ，输出功率为69.5KW。空载状态下为5HZ，输出功率为37.5W。STYB75-2.25-725型滚筒，功率为75KW，全速状态下为18HZ，输出功率为67.3KW。半载状态下为10HZ，输出功率为37.3KW。空载状态下为5HZ，输出功率为18.68W。由测试数据来看，在半速状态下节能将为全载的45～55%，空载状态下节能将为全载的22～27%。基本呈递进线性关系。相对三相异步电动机，节能效果显而易见。目前，自适应调速系统基本上实现了重载高速，轻载低速，并且能最大程度上发挥永磁电滚筒的性能。但在运行中，也暴露了一些不足和缺点。1、调速探测器发出的信息有延时，当皮带运行时不能及时根据煤量变化情况调节带速，存在着延时时间长，反应速度慢的缺点。2、皮带上的大块煤存在对皮带造成伤害的隐患，为了能够避免这种隐患，3、依载调速系统未能与上下级皮带进行连锁控制，并设置同一延时时间差，使皮带运输煤炭以波形位置来进行速度调整。三、节电效果空载、重载试验测试在运煤量基本相同前提下,对两台强力带式输送机分别进行空载、重载、重载启动运行情况下的功率测试1改造前运行功率：（1）性能参数输送机型号：DX型强力带式输送机额定速度：2.44m/s，驱动方式：高压交流三相异步电动机+减速机传统驱动方式电动机功率：220Kw，额定频率50Hz，额定电压：6Kv电控型式：高压软启动器（2）供电及主回路运行方式：6Kv电源给软启动开关供电，控制电动机启动，驱动带式输送机运行。27（3）测试位置：6Kv负荷开关（4）测试结果：空载运行重载启动重载运行平均电压（V）6349.96035.46325.9平均电流（A）12.5875.6117.04功率因数0.86600.85520.8374有功功率（Kw）121.51675.93156.35视在功率（KVA）135.00792.00186.752改造后运行功率：（1）设备主要参数：电动机型号：STTYB125功率：2×125Kw，额定频率18.67Hz，额定电压：1140v电控型式：低压变频（2）供电及主回路运行方式：6Kv电源给移动变电站降压后经变频开关供电，控制永磁电滚筒，驱动带式输送机运行。（3）测试位置：6Kv负荷开关（4）测试结果：空载起动空载运行重载启动重载运行平均电压（V）6313.26316.806331.976316.47平均电流（A）10.385.0411.599.68功率因数0.890.790.970.95有功功率（Kw）101.0143.56123.29100.61视在功率（KVA）108.0047.25153.98126.39四、试验运行结果1、在带式输送机空载运行情况下,采用永磁电动滚筒直驱方式,其单位时间内空载电耗为普通驱动方式的14.61%～15.23%。2、重载情况下,永磁电动滚筒的电耗为普通驱动方式电耗的38.29%，节能效果明显。其节能效果源于以下方面:一是永磁电动滚筒为直驱,传动效率高；二是永磁电动滚筒自身的电能转换效率高。3、改造后皮带集中控制可实现节能功能,具有智能化操作模式。通过现有变频调速控制装置具有的功能,与皮带集中控制系统通过逻辑功能,为实现根据载荷改变转速,实现“重载高速,轻载低速,无载停车”的功能。实现后,具有28智能化操作,根据生产情况,自动调整速度,最终达到节能的目标,节能10～35%,充分发挥变频调速现有的功能。4、自清煤滚筒装置与水煤处理系统安全可靠、安装方便、互换简单,能够实现机尾处自动清煤,皮带上水煤的及时处理,改变旧式人工作业,提高生产效率,减少安全事故,减少了人工维修次数,降低劳动强度,每年可节约维修费10万元,人工成本费60万/年。5、云系统保证设备一直处于良好的运行状态,大幅降低设备故障几率,延长设备使用寿命。提高了每台设备的运转效率,降低能耗。减少非计划停机时间,保证生产,降低维修成本。五、结论新型永磁同步电动滚筒直接驱动的带式输送机较传统驱动方式的带式输送机在空载条件下单耗低约60%～65%；重载情况下单耗低28%～32%。通过自清煤滚筒和水煤处理装置使设备的清煤工作强度下降,滚筒维修、调试次数减少,事故率低,安全系数提高,系统运行稳定,自动化程度高。通过电机云系统使设备一直处于良好的运行状态,大幅降低设备故障几率,延长设备使用寿命,减少了非计划停机时间,保证了生产、降低了维修成本。减少产能浪费,提高设备运转率。29附件1：永磁电滚筒依载调速功率变换表规格型号频率（Hz）带速（m/s）功率（kW）规格参数备注STYB200-3.15-12505.000.6541.72200KW*2，最大速度为3.15m/s。使用地点为南翼新一台皮带。STYB200-3.15-12506.000.7950.07STYB200-3.15-12507.000.9258.41STYB200-3.15-12508.001.0566.76STYB200-3.15-12509.001.1875.10STYB200-3.15-125010.001.3183.44STYB200-3.15-125011.001.4491.79STYB200-3.15-125012.001.57100.13STYB200-3.15-125013.001.70108.48STYB200-3.15-125014.001.83116.82STYB200-3.15-125015.001.96125.17STYB200-3.15-125016.002.09133.51STYB200-3.15-125017.002.22141.86STYB200-3.15-125018.002.36150.20STYB200-3.15-125019.002.49158.54STYB200-3.15-125020.002.62166.89STYB200-3.15-125021.002.75175.23STYB200-3.15-125022.002.88183.58STYB200-3.15-125023.003.01191.92STYB200-3.15-125024.003.14200.27STYB125-2.5-9005.000.7134.73125KW*2，最大速度为2.5m/s。使用地点为南翼新三台皮带、新四台、新五台，以及地面强力皮带。STYB125-2.5-9006.000.8541.67STYB125-2.5-9007.000.9948.62STYB125-2.5-9008.001.1355.56STYB125-2.5-9009.001.2762.51STYB125-2.5-90010.001.4169.45STYB125-2.5-90011.001.5576.40STYB125-2.5-90012.001.7083.34STYB125-2.5-90013.001.8490.29STYB125-2.5-90014.001.9897.23STYB125-2.5-90015.002.12104.18STYB125-2.5-90016.002.26111.12STYB125-2.5-90017.002.40118.07STYB125-2.5-90018.002.54125.0130永磁电滚筒依载调速功率变换表规格型号频率（Hz）带速（m/s）功率（kW）最大功率备注STYB75-2.25-7255.000.5718.6875KW*2，最大速度为2.5m/s。使用地点为南翼新二台皮带。STYB75-2.25-7256.000.6822.42STYB75-2.25-7257.000.8026.16STYB75-2.25-7258.000.9129.90STYB75-2.25-7259.001.0233.63STYB75-2.25-72510.001.1437.37STYB75-2.25-72511.001.2541.11STYB75-2.25-72512.001.3744.84STYB75-2.25-72513.001.4848.58STYB75-2.25-72514.001.5952.32STYB75-2.25-72515.001.7156.05STYB75-2.25-72516.001.8259.79STYB75-2.25-72517.001.9463.53STYB75-2.25-72518.002.0567.27STYB75-2.25-72519.002.1671.00STYB75-2.25-72520.002.2874.74