刘正民
陕煤化澄合矿业有限公司董家河煤矿分公司陕西渭南715200
摘要 近年来，我国煤矿行业的发展异常迅速，所采用的煤矿机械设备也不断地更新升级，对设备的安全、经济、合理的运行提出了更高的要求，一旦发生问题或是出现故障，都将造成非常严重的损失。因此为了能够保护煤矿机电设备或是临近的相关设施，开始推出煤矿机械电子设备的软停车及软启动技术。本文主要针对煤矿业采取机械设备软启动技术中面临的问题进行讨论，并简要论述这项技术对于煤矿机械设备的安全所起到的作用，从而以此实现对煤矿机械设备的保护目的。
教育期刊网 http://www.jyqkw.com
关键词 煤矿机械设备；软启动技术；分析；发展
0 引言
随着我国经济和社会的飞速发展，各个行业对于煤炭资源的需求量开始不断攀升，因此煤炭产业具有非常大的发展空间，直接促使我国煤炭业获得长足发展。如今煤炭企业的机械化生产已经成为发展的主要趋势，而其本身所具备的机械化程度也开始不断提高，导致煤矿产业当中的工作重心开始转移到了煤矿机械设备的保护方面，因为一旦煤矿机械设备发生问题和故障，将造成多方面的巨大损失。针对这一问题，业内推出煤矿机械设备软启动技术，这项启动技术一经推出，很快就受到业内人士的广泛关注，同时取得了良好的应用效果[1]。以下对这项技术进行简要论述。
1 我国煤矿机械设备软启动技术发展状况
煤矿机械设备的软启动技术主要是通过煤矿企业的软启动器来进行启动，软启动器在整个启动过程中具有良好的保护作用，就目前的机械设备而言，属于最新型的电机机械设备类型。主要原理是通过内部变晶闸管中的触发角来实现控制的目的，具体是为了调节和控制晶闸管在调压电路当中所流露出的电压。同时在整个控制时限范围当中，相应的软启动器所流出的电压，而且值得注意的是，其在整体平滑和升压的过程当中，也具备限流的能力，直至晶闸管真正实现全面疏通的目的，以此来促使电机可以在限定的电压状态当中自动运行。不过，当电动机处在启动状态时，内部的电压和电流都会从头开始进行连续性的调节，同时也将对电网造成浪涌冲击的效果，整个过程中的电压都表现的相对较小，而处在电动机方面的转矩将产生连续性的变化[2]。
目前电子器物的生产及其所采用的生产技术都获得了良好的发展，而和其相对应的煤矿软启动器，在实际操作和应用方面也进入了一个全新的探索阶段，在产品的生产效率方面获得明显提升，同时在产品的品质和质量方面也获得了显著的提高。发展至今，所采用的软启动装置，属于当下最新型的机电一体化传动装置，可“称其为双电机差速器软启动传动装置”。这种装置真正具备了较好的节能作用，能够有效地延长电动机及电气设备的使用时间及寿命（如图1 所示）。同时也可以最大限度地降低对变压器以及其他设备所提出的选型要求，从而为前期的投资者营造一个良好的投资空间。另外，国内所采用的软启动装置和国外的软启动设备相比可以发现，国内软启动设备明显具有诸多优点，比如发热量小、传动效率高、使用寿命长，维修成本低等，但是其真实的使用性能仍然不够广泛。
2 我国煤矿机械设备所采用的软启动技术类型
目前，煤矿机械设备软启动技术，具体可划分为以下几种启动类型：
第一，机械类软启动技术，这种软启动是通过机械方面所遵循的工作原理来加以实现；
第二，电子机械类型的软启动技术，主要是通过对电机及其电源的特性做好相应的调节操作，以此促使电机设备当中的输入设备能够真正取得比较好的软启动特点；
第三，机电相结合软启动，就是将机械和电机软启动相结合。
具体包括以下几种常见类型：
2.1 使用液体黏性制动器的软启动技术
这种液体黏性传动主要是指在上世纪70 年代发展推出的液体传动形式，其和湿式多盘摩擦离合器存在类似的特点，也可称其为液体黏性离合制动器。不过两者最大的不同还是在于其主要利用从、主之间的摩擦片油膜黏性来直接传递相互应存在的传动力，最终实现对传动系统的保护目的。不过，其和调速型的液力耦合器相比较，液体黏性软启动装置本身具备体积紧凑、控制性良好，同时在工作中传动效率高等多个方面的优点。不过，在真正的使用当中需要严格的控制好液体黏性软启动装置的体积，这就需要在制造和设计的过程中，将其动、静摩擦片间存在的间隙控制在最低的程度，即便如此，在液体黏性间的转矩也将依然存在，同时在整个启动制动的过程当中，正是因为电动机本身始终处于一种负载运行的状态，因此需要消耗巨大的启动电流，相应的，所造成的电流冲击时间相对来说也比较长，因此其启动次数很容易受到限制[3]。
最后这种装置在无极调速和软启动的过程中，因为其从、主摩擦片间在压力的推动下始终相对滑动的运行状态，因此其所具备的功率损失将变大，在进行正常的运作时，必然产生巨大的电能需求，直接增大了其企业本身所具备的生产成本。
2.2 液力耦合器的软启动技术分析
从机械结构的层次来分析，所采用的液力耦合器，其所输出和输入的转速情况，真正对比起来，必须要将其控制在97%以下，因此表明无法对其输入和输出的效果实现同步的目的，所以将造成严重的功率损失以及发热问题，直接影响了传动系统所具有的传动效率，从而影响到企业方面的生产成本以及经济发展效益。液力耦合器本身作为一种主体性的软启动设备，在其电动机真正启动过程中，其所具备的启动电流通常都是5-8 倍以上额定电流，并且也将严格限制电动机的实际启动次数。
液力耦合器通常都是采取调速型，这种型号设备本身体积相对较大，而且所存在的内部系统相对来说也比较复杂，因此内部具有更多高速旋转的部件类型。因此当其和电动机及减速机相互连接后，其所占据的空间必然会越来越大，将很难真正满足安装空间对于应试场合所提出的安装要求。而应用液力耦合器软启动装置所具备的优势特点主要表现在操作技术方面，目前这些启动设备所进行的操作技术，发展至今已经比较成熟，并且其所具备的价格也比较适合，比较容易实现其井下的隔爆性能。
2.3 液压系统软启动技术的应用
这项启动技术主要应用在运输机所允许的范围内，通过有滑差的油膜线性离合器进行软启动，也可采用绞车低速大扭矩马达进行软启动。使用液压系统还是为了通过压强变更的方式来提升其所具备的有效作用力。其在完整的运行状态下，液压体系主要由以下几个部分组成，分别为：动力元件、控制元件、执行元件、辅助元件及液压油等。因此可以看出，液压系统在维护的过程中相对复杂，并且在液压传动系统方面所采取的软启动技术也将更容易被操作简便的软启动技术取代。
2.4 采用大功率变频调速软启动技术
随着科学技术的不断发展，目前国内外变频器得到了广泛的应用，功能不断完善，性能也越来越好，占用空间也不断减少。因此，在煤矿生产中极为普遍，随着数字化及信息技术的兴起和不断走向成熟，大功率变频调速也朝着智能化和数字化方向发展。
3 结语
综上所述，经过对国内煤矿机械设备软启动技术发展状况的研究分析发现，我国的软启动设备和国外的一些软启动设备相比具有诸多优点，比如发热量小、传动效率高、使用寿命长，维修成本低等，但是其真实的使用性能仍然不够广泛，具体表现在相应的启动技术比较落后。相对而言，我国煤矿机械电子电机类软启动技术本身就各具特点，近年来更是发展迅速，必然会发展成为往后主要发展方向和趋势。
教育期刊网 http://www.jyqkw.com
参考文献
[1]王晓东.浅议煤矿机械电子设备软启动技术[J].科技与企业，2014（20）：141.
[2]张龙，陆宁.简析煤矿机械设备软启动技术[J].科技创新与应用，2012（01）：64.
[3]王斌.浅谈煤矿机械设备软启动技术[J].科技创新与应用，2013（30）：130.
[4]张秀如，杨明.TMS320LF2407-DSP 软启动器在煤矿机械电动机中的应用[J].煤矿机械，2014（05）：196-198.
作者简介
刘正民（1958-9-），男，汉族，陕西澄城人，现职称为机电工程师，负责机电技术管理工作。
