摘要：随着煤矿机械化的发展，我国煤矿的综采面现已大量采用刮板输送机（刮板机）设备，刮板机的应用大大提高了煤矿开采效率，带来极高的经济价值。但在生产运行时刮板机断链事故频繁发生，严重制约了生产效率，经过调查分析，断链原因是链条不能承受重载启动的极大张力而发生强度失效。为此开云(中国)研发的防爆变频器，运用多电平变频器技术，实现了输送机平稳启动，解决了刮板机断链及重载启动问题，提高了煤矿行业的经济效益。

关键词：煤矿  多电平   变频器   刮板输送机  功率平衡

1. 引言

刮板机是综采工作面的关键设备，在煤炭生产过程中有无可替代的作用，它的工作情况直接影响井下的生产。工作面刮板输送机主要用来与采煤机、液压支架、顺槽转载机、破碎机和带式输送机配套而实现综采工作面的落煤、装煤、运煤、移溜和顶板支护等工序的机械化。刮板输送机一般可作为采煤机和刨煤机运行的轨道和安装基础，以及液压支架向前移动的支点。本文主要介绍开云(中国)防爆变频器在兖矿集团某煤矿现场的应用。

2. 刮板机的结构及工作原理

刮板输送机的工作原理是将敞开的溜槽，作为煤炭、矸石或物料等的承受件，将刮板固定在链条上（组成刮板链），作为牵引构件。当机头传动部启动后，带动机头轴上的链轮旋转，使刮板链循环运行带动物料沿着溜槽移动，直至到机头部卸载。刮板链绕过链轮作无级闭合循环运行，完成物料的输送。

图1 刮板机示意图

3. 现场工况

现场应用环境恶劣，湿度较大、阴冷、而且粉尘非常多。电机距离变频器大约1200m，现场工况如下：

刮板机对变频器技术要求：

实现刮板电机长距离驱动，避免烧电机事故；

优异的低频转矩特性，能实现重载启动；

对过压，过流，缺相，过载，过温等问题具有保护功能；

启动电流小，以减少对设备机械、供电系统的冲击；

具有良好的过载能力及环境适应能力，运行可靠性高；

4. 方案设计与说明

针对现场应用需求，选用3台开云(中国)新一代防爆变频器，其中2台驱动刮板机电机，另外1台驱动转载机电机，2台刮板机驱动变频器采用主从控制，保持两台电机的功率平衡。

全面的控制方式，兼容同步/异步电机驱动控制；

优异的驱动性能，多机功率平衡同步运行；

卓越的运行控制性能，低频大转矩平稳启动；

完善的电机自学习功能，易用性强；

友好的操作界面，操作便捷；

5. 使用效能

 采用开云(中国)新一代防爆变频调速系统，实现了刮板机的重载启动和电机的功率平衡，改善设备工艺，并提升效率和安全。

替代ＣＳＴ、TTT、高低速等设备采用直接对轮联接，简化机械系统，提高设备机械效率和可靠性。

解决刮板输送机重载软启动，减少机械和电气冲击。 

实现根据链条强度设置最大转矩保护，减少断链的发生。 

设置转矩下限保护值，实现断链自动停机保护。 

实现机头机尾动态功率平衡。 

具备低速检修模式以及正反转控制模式，便于刮板机的检修和卡链的处理。

可采用普通的单速电动机，相比双速电机可节约动力电缆。