刮板機傳輸系統是煤礦井下綜采面的重要設備，廣泛應用于煤礦的日常開采輸送工作。近年來，隨著煤炭行業的快速發展，國家采煤工作面設備裝備功率逐步增加，采煤技術也日新月異，綜采工作面中變頻技術廣泛應用于刮板機輸送系統，提升采煤效率；英威騰自主研發的GD3000 3300V三電平變頻器已在刮板機上成功應用。

 

GD3000 3300V 3*1250kW防爆變頻機芯圖片
 

 

運輸煤量不均勻   綜采面工作困難大

 

在綜采面工作的過程中，因為采煤機截割的煤量是不均勻的，這會造成刮板運輸過程負載大小的不斷變化，進而也會造成電機功率不平衡，刮板機運行不穩，鏈條被拉斷等問題。

 

那么怎樣解決刮板機重載啟動困難，電動機易燒毀、斷鏈斷齒等問題呢？

 

英威騰GD3000 3300V變頻器三電平變頻技術，助力客戶突破難點

 

以隸屬于陽煤集團的某煤礦為例，英威騰GD3000 3300V變頻器在自動化綜合采煤系統上實現了成功應用。

 

 

現場刮板輸送機圖片

 

該煤礦年產煤量300萬噸，目前共有3個采煤面，綜采工作面走向長度約為5千米，如果刮板機維護不到位，造成刮板機鏈條拉伸，在生產過程中鏈條很容易過負荷拉斷，影響安全生產。

此次，在煤礦9711工作面首次采用3300V自動化綜合采煤系統，9711工作面刮板機配置兩臺異步電動機，機頭機尾各一臺，選用英威騰自主研發生產的GD3000 3300V系列三電平組合變頻調速系統，采用一主一從一備用的功率平衡控制方式，高性能的三電平變頻系統實現了大轉矩啟動且啟停平穩，滿足了交流電機在任意負荷狀況下啟停車，從根本上解決了刮板機重載啟動困難，電動機易燒毀、斷鏈斷齒等問題，同時增加了設備的使用壽命，也很大程度上減少了刮板機運行中的故障，提高了工作面生產設備的有效開機率，確保了安全高效生產。

目前，該煤礦9711工作面日產煤量3200噸左右（約普通1140V采煤面2倍）。
 

 
刮板機變頻驅動方案圖

 

應用方案大獲好評，客戶收益明顯

應用英威騰GD3000 3300V系列三電平變頻調速系統后，客戶煤礦工作面真正實現了刮板機的重載啟停和功率平衡。

? 替代ＣＳＴ、TTT、高低速等設備采用直接對輪聯接，簡化機械系統，提高設備機械效率和可靠性。

? 解決刮板輸送機重載軟啟動，減少機械和電氣沖擊。 

? 實現根據鏈條強度設置最大轉矩保護，減少斷鏈的發生。 

? 設置轉矩下限保護值，實現斷鏈自動停機保護。 

? 實現機頭機尾動態功率平衡。 

? 具備低速檢修模式以及正反轉控制模式，便于刮板機的檢修和卡鏈的處理。

? 可采用普通的單速電動機，相比雙速電機可節約動力電纜。

 

       
   3300V 3*1250kW防爆變頻器現場應用圖片

技術新穎  應用靈活

 

? GD3000 3300V變頻器，整流采用12脈波二極管整流，逆變采用先進的三電平拓撲結構，使用較低耐壓的功率器件，直接應用于更高電壓等級的主回路拓撲技術，可避免器件串聯引起的動態均壓問題，同時降低輸出諧波和du/dt。

? 采用高速DSP+FPGA雙核心處理器，具備更快的運算速度，更高的控制精度；采用國際領先的矢量控制技術，功能更優化，應用更靈活，性能更穩定。 

? 采用專業定制疊層銅排，減小線路雜散電感，緊湊化模塊化設計，體積小且易維護。 

? 母線采用薄膜電容設計，耐壓能力高，絕緣電阻極高，耐紋波能力強，可靠性高，損耗極低，發熱少，整機壽命長。 

? 先進的主從控制策略，實現多機功率平衡。 

? 全面的控制方式，軟件兼容同步機、異步機驅動控制。

 

3300V變頻器輸出電壓電流波形

 

綜上所述，GD3000 3300V系列三電平變頻器完全滿足刮板機驅動系統負載控制要求，提高了煤礦開采的自動化程度。同時在國家大力提倡節能減排和自動化生產的環境中，大力推進變頻器在刮板輸送機、膠帶輸送機電控系統上的應用具有積極的社會意義和現實意義。

 

隨著對行業的進一步深入了解，英威騰將會推出更多性能優越的產品，為礦山行業的客戶提供更安全可靠、值得信賴的解決方案，助力客戶創造更大的價值!