林松

【摘 要】煤炭行业的快速发展，煤炭产量的不断提高，用户越来越倾向于调速性能好、功率大的采煤机。MG160/376-BWD型变频采煤机由于它具有调速性能好、故障率小、维修方便等优越性能，受到了用户的广大好评，同时变频调速技术的日益成熟也得到用户的认可。MG200/466-BWD型变频采煤机的研制成功，改变了我厂变频采煤机型号单一的局面，拓展了采煤机的销售市场。它不仅填补了市场空缺，也为我厂采煤机技术不断更新奠定了基础。

【关键词】变频 采煤机 牵引力 牵引速度

随着MG160/376-BWD型变频采煤机的投入生产后，由于它具有调速性能好、故障率小、维修方便等优越性能，受到了用户的广大好评，同时变频调速技术的日益成熟也得到用户的认可。煤炭行业的快速发展，煤炭产量的不断提高，用户越来越倾向于调速性能好、功率大的采煤机。为了更好的顺应市场，满足用户的需求，我厂在MG160/376-BWD型变频采煤机基础上充分发挥自主研发能力，将MG160/376-BWD型变频调速采煤机电控箱由铸件改为铆焊件并合理分配箱体空间，增设连接框架等部件，成功研制出MG200/466-BWD型变频采煤机。

MG160/376-BWD型变频采煤机在电控箱原设计上为铸件，而我厂的铸造能力不能满足要求，因此我们在原设计基础上，将电控箱由铸件改为铆焊件。我们在详细剖析图纸后，将电控箱分解成顶板、底板、左右侧板和隔爆腔板4大部分，然后依据电气元件的尺寸合理分配各个腔体空间。

为了保证其制作的精确，在设计过程中，我们将顶底板与左右侧板的对接方式改为子口台对接，将隔爆腔板都改为坡口焊。从而保证每个隔爆腔的空间尺寸与电气元件尺寸相匹配。隔爆面是整个电控箱的关键，我们根据我厂的加工能力。在设计中，我们与工艺部门进行了多次研讨和沟通成功解决电控箱制作过程中的关键性问题：焊接变形、变压器和变频器冷却板的焊接顺序、隔爆面的加工方法等。同时为合理布局电控箱、液压调高系统、冷却系统等部件，研制了连接框架与行走部进行连接，保证各部件的稳定性。

在电气控制和电气元件的改进上主要分为四点：

（1）电机的选择。在本次设计中我们仍然延用了MG160/376-BWD型滑差采煤机的截割电机。为了保证MG200/466-BWD牵引部与MG160/376-BWD型滑差采煤机牵引部的互换，牵引电机采用了与原滑差电磁调速电机尺寸相同的额定电压为380V功率为30KW三相异步电机作为牵引电机。

（2）隔离开关的选择。随着采煤机功率的增加，采煤机的额定电流也相应增加。为此在本次设计改造中选用了GM2-400型隔离开关。GM2-400型隔离开关为采煤机的负荷开关，适用于交流50Hz、额定电压1140V、额定电流400A的电路中。当采煤机出现堵转或其他紧急事故状态时，能带负载切断电动机电源来保护采煤机。

（3）降压变压器的选择。由于MG200/466-BWD型变频采煤机电控箱是在MG160/376-BWD型变频采煤机电控箱的基础上改进的，MG160/376-BWD型采煤机所用的降压变压器容量和体积相对较小，而MG200/466-BWD型采煤机随着功率增加降压变压器的容量和体积也随之增加。受到电控箱空间限制为了减小变压器的体积，我们采用了高效硅钢片叠制而成的铁心。硅钢片的选择上我们选用的是进口的硅钢片，使用这种材料制成的变压器具有铁损低，效率高，在较强磁场下磁感应强度高，在同样截面积情况下有较大的磁通，另外在硅钢片叠制工艺上采用符合磁路方向的叠制方法，变压器铁心体积与重量都得到减少。并且我们选用了耐高温的绝缘材料作为变压器的绝缘材料。

解决了变压器体积的问题，我们根据负载的大小，选用了体积适中的容量为100KVA、1140V/380V变压器作为降压变压器。

（4）变频器的选择和设置。MG200/466-BWD型采煤机是适用于倾角<35°的煤层，而四象限变频器在煤层倾角<35°时不能有效发挥其全部功能，而且在倾角过小的煤层四象限变频器故障率频繁，并且四象限变频器体积过大不适用于现在的电控箱。因此，变频器的选择上，我们放弃了使用四象限变频器，而选用了调速性能较好和故障率相对较低的两象限的变频器。

在本次设计改造中选用了两台ABB公司生产的ASC800变频器。为了把负载可以均匀的分布在两台变频器之间，使采煤机带负载能力得到提高，我们采用了ASC800的主/从功能。ASC800变频器的主/从功能是为了多传动应用而设计，其中该系统是由两台ASC800变频器驱动的，同时由于采用的是刚性耦合，因此主变频器采用速度控制，从变频器采用转矩控制。

在MG200/466-BWD型变频采煤机中ASC800变频器驱动的是30KW三相异步电机，所以需要对变频器的参数重新设置并进行电机的辩识运行，使变频器建立30KW三相异步电机模型。变频器的参数设置需要根据电机铭牌参数进行设置。在变频器的参数设置中主要改动的参数如表1所示。

表1 变频器参数设置

20.3 MAXIMUM CURRENT 59.2A

99.5 MOTOR NOM VOLTAGE 380V

99.6 MOTOR NOM CURRENT 59.2A

99.7 MOTOR NOM FREQ 50Hz

99.8 MOTOR NOM SPEED 1456

99.9 MOTOR NOM POWER 30KW

MG200/466-BWD型采煤机的研制成功，机身高度达到12400mm，滚筒直径达到Φ1600mm，最大采高为3200mm，卧底量为317mm，过煤高度为593mm，截深为630mm，装机功率达到466KW。摇臂长度为1930mm，摇臂摆角为 -18.8°～+42.3°。牵引力达到480～285kN，牵引速度达到0～6.8～11.4m/min。操作方式为中部手控，两端线控和无线遥控。采煤机总重量达到35t。

随着MG200/466-BWD型变频采煤机的研制成功，改变了我厂变频采煤机型号单一的局面，拓展了采煤机的销售市场。从MG200/466-BWD型变频采煤机在显德旺煤矿的试用情况来看，取得了良好效果，受到了用户的充分肯定。在2012年采煤机的销售中，一共售出4台，产值达到1400多万，创造了丰厚利润。因此，MG200/466-BWD型变频采煤机有着广大的市场前景和利润空间，它不仅填补了市场空缺，也为我厂采煤机技术不断更新奠定了基础。