刮板机传输系统是煤矿井下综采面的重要设备，广泛应用于煤矿的日常开采输送工作。近年来，随着煤炭行业的快速发展，国家采煤工作面设备装备功率逐步增加，采煤技术也日新月异，综采工作面中变频技术广泛应用于刮板机输送系统，提升采煤效率；英威腾自主研发的GD3000 3300V三电平变频器已在刮板机上成功应用。

 

GD3000 3300V 3*1250kW防爆变频机芯图片
 

 

运输煤量不均匀   综采面工作困难大

 

在综采面工作的过程中，因为采煤机截割的煤量是不均匀的，这会造成刮板运输过程负载大小的不断变化，进而也会造成电机功率不平衡，刮板机运行不稳，链条被拉断等问题。

 

那么怎样解决刮板机重载启动困难，电动机易烧毁、断链断齿等问题呢？

 

英威腾GD3000 3300V变频器三电平变频技术，助力客户突破难点

 

以隶属于阳煤集团的某煤矿为例，英威腾GD3000 3300V变频器在自动化综合采煤系统上实现了成功应用。

 

 

现场刮板输送机图片

 

该煤矿年产煤量300万吨，目前共有3个采煤面，综采工作面走向长度约为5千米，如果刮板机维护不到位，造成刮板机链条拉伸，在生产过程中链条很容易过负荷拉断，影响安全生产。

此次，在煤矿9711工作面首次采用3300V自动化综合采煤系统，9711工作面刮板机配置两台异步电动机，机头机尾各一台，选用英威腾自主研发生产的GD3000 3300V系列三电平组合变频调速系统，采用一主一从一备用的功率平衡控制方式，高性能的三电平变频系统实现了大转矩启动且启停平稳，满足了交流电机在任意负荷状况下启停车，从根本上解决了刮板机重载启动困难，电动机易烧毁、断链断齿等问题，同时增加了设备的使用寿命，也很大程度上减少了刮板机运行中的故障，提高了工作面生产设备的有效开机率，确保了安全高效生产。

目前，该煤矿9711工作面日产煤量3200吨左右（约普通1140V采煤面2倍）。
 

 
刮板机变频驱动方案图

 

应用方案大获好评，客户收益明显

应用英威腾GD3000 3300V系列三电平变频调速系统后，客户煤矿工作面真正实现了刮板机的重载启停和功率平衡。

? 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。

 

       
   3300V 3*1250kW防爆变频器现场应用图片

技术新颖  应用灵活

 

? GD3000 3300V变频器，整流采用12脉波二极管整流，逆变采用先进的三电平拓扑结构，使用较低耐压的功率器件，直接应用于更高电压等级的主回路拓扑技术，可避免器件串联引起的动态均压问题，同时降低输出谐波和du/dt。

? 采用高速DSP+FPGA双核心处理器，具备更快的运算速度，更高的控制精度；采用国际领先的矢量控制技术，功能更优化，应用更灵活，性能更稳定。 

? 采用专业定制叠层铜排，减小线路杂散电感，紧凑化模块化设计，体积小且易维护。 

? 母线采用薄膜电容设计，耐压能力高，绝缘电阻极高，耐纹波能力强，可靠性高，损耗极低，发热少，整机寿命长。 

? 先进的主从控制策略，实现多机功率平衡。 

? 全面的控制方式，软件兼容同步机、异步机驱动控制。

 

3300V变频器输出电压电流波形

 

综上所述，GD3000 3300V系列三电平变频器完全满足刮板机驱动系统负载控制要求，提高了煤矿开采的自动化程度。同时在国家大力提倡节能减排和自动化生产的环境中，大力推进变频器在刮板输送机、胶带输送机电控系统上的应用具有积极的社会意义和现实意义。

 

随着对行业的进一步深入了解，英威腾将会推出更多性能优越的产品，为矿山行业的客户提供更安全可靠、值得信赖的解决方案，助力客户创造更大的价值!