电牵引采煤机牵引调速特性及原理.pdf

第12期山西焦煤科技No.12
2005年12月ShanxiCokingCoalScience&TechnologyDec.2005

·试验研究·
电牵引采煤机牵引调速特性及原理
王占全①
(山西焦煤集团公司生产技术部)

摘要介绍了采煤机的发展历程及其牵引、调速特性,阐述了目前我国采煤行业三种常用的
电牵引采煤机牵引调速特性及原理。
关键词电牵引采煤机;牵引调速;特性;原理

1采煤机发展历程差变速等多种型式的电牵引采煤机系列产品,并在
近年来,随着我国煤炭工业的飞速发展,高产高90年代末,基本上实现了我国采煤机的主导机型由
效综采设备得到有效使用和推广,它大幅度提高了液压牵引采煤机向电牵引采煤机转变的升级换代。
煤炭产量和生产效率,降低了原煤生产成本,改善了目前,我国自行设计、制造的MG、MXG、MWG、
安全生产条件,极大地提升了我国煤炭工业采煤机MGTY(山西焦煤集团太原矿山机器集团公司生
械化水平。采煤机,综采装备中的关键设备,在我国产)等系列的电牵引采煤机已经广泛地应用于我国
经历了从无到有、从小到大的发展历程。20世纪80各煤矿企业,并取得良好效果。2000年,兖矿集团的
年代,我国引进了德国、英国等采煤机生产技术,经东滩矿使用国产的MGTY400920—3.3D型电牵
过了技贸结合、合作生产到自主研制开发等几个阶引采煤机和国产的ZFS6500-1.7535型放顶煤支
段,我国的采煤机设计和制造部门,已经能够自主开架,SGZ960750型重型刮板运输机,SZZ—100044
发和制造适应我国不同的煤层条件的滚筒式采煤机型带式输送机等配套设备,取得了年产原煤512.6
系列产品,如目前仍在我国许多煤矿中使用的MG、万t,工作面效率达到246.2t工的良好效果。
MXA、AM500系列液压牵引采煤机,国产采煤机于2采煤机的牵引特性和调速特性
90年代中期出口到印度和土耳其。由于液压牵引采采煤机的牵引特性是指牵引力和牵引功率及截
煤机存在着结构复杂、故障率高和开机率低等突出割功率与牵引速度的关系。由于煤岩的脆性性质、煤
问题,国外自70年代开始,把微电子技术应用于新层坚硬度f和截割阻抗A的变化较大,使牵引力和
型采煤机的研究,开发并生产出了电牵引采煤机,简电动机负载功率的变化也较大,呈随机的、锯齿形的
化了采煤机的结构,降低了采煤机运行的故障率,提波形。按稳定工作条件(f和A变化不大时),根据实
高了采煤工作面效率,深受煤矿企业的欢迎。80年验曲线并通过回归计算,牵引力T和截割功率N与
代,电牵引采煤机在国际上获得迅速发展和广泛应牵引速度v的线性化关系为:

用,90年代,以美国、南非、澳大利亚、德国为代表的T=T0十Bv

主要产煤国家的煤矿,已完成了采煤机牵引方式由Nl=N0十Cv

液压牵引到电牵引的更新换代,并使这些国家煤矿式中:T0、N0—采煤机刚要牵引运行(v=0)时的牵
的采煤工作面效率得到大幅度提高。我国从80年代引力和截割电动机空转功率;
中期才开始电牵引采煤机的研制工作,经过十几年B、C—常数,在给定条件下,与截割阻抗、夹矸
的发展,我国的煤机制造企业已经开发出了包括直情况、截齿型式、截齿磨损程度、截齿配置等因素有
流电牵引,交流变频电牵引和开关磁阻调速、电磁滑关,主要由截割阻抗A决定。

①作者简介:王占全男1970年出生1991年毕业于山西矿业学院工程师太原030024
·4·山西焦煤科技2005年第12期

上述两方程的特性曲线见图1。U—电枢端电压;
I—电枢电流;
Rs—电枢电阻;
5—励磁磁通;
Cm、Ce—电动机常数。
利用晶闸管整流和触发电路控制晶闸管的导通
图1牵引特性与截止来调节电枢电压U,以此来调节电动机转速
截割阻抗的变化是引起牵引部和截割部参数变n;同时保持磁通5和电枢电流I不变,就可以实现
化的输入量(信号),通过调节牵引速度v来控制其恒转矩自动调速特性。若调节磁通5来调节电动机
参数的变化。当A变化时,若要求截割电动机功率恒转速n,同时保持U和I不变,并使M和n的乘积不
定,其速度v的变化如图2所示。为保证恒功率(经变,就可实现恒功率自动调速特性。EDW系列电牵

常满载),当A增大时(如A3),v可调低,由v2到v3;引采煤机(德国)的EE—23型电牵引部的特性曲线

当A降低时(如A1),v可调高,由v2到v1。若采用调如图3所示。
速器,牵引速度可随负载A值的变化而自动调速,
实现截割电动机功率恒定的控制规律。

图3直流电动机(他励)牵引调速特性
图2调速特性当截割电动机以电流为信号按恒功率自动调速
3电牵引采煤机分类时,通过对直流电动机的U和5的调节来实现牵引
电牵引采煤机按牵引原理分为四大类,即:直流速度v的调节。而牵引部牵引调速特性如图4所