煤矿刮板输送机电动机热保护系统的应用

侯丰玲

（河南能源义煤公司常村煤矿，河南 义马 472300）

1 应用背景及内容

常村煤矿是多年的老矿，井下环境差，运输线路长而复杂。实际生产中，刮板输送机运转时经常转动不灵活或卡住，使电动机负荷太大或频繁超过额定电流；由于井下运送物料时灰尘和煤尘大，物料极易泄漏进入电机内部，使电机绝缘降低，从而使电机的允许温升降低；其次电动机风扇丢转或风帽经常被堵，将使电动机过载，电动机一旦发生故障多数就是烧毁。该矿大修的电动机百分之九十以上是因过电流而引起的，电动机出力增大,或被卡住不转或转速急剧下降,使电动机电流猛增而过热，长时间过负载运行,定子电流大大超过额定电流,电动机过热导致烧毁。所以对电动机内部温度有效的检测，及时切断电源，是防止电动机烧毁的关键。而市场上一些加装热保护系统的电动机，只是每一相中加装一个热敏元件，只有在这一相发热到规定温度时才能切断电源，不能完全检测到每个线圈的温度。当每相绕组局部温度过高时，电源不能及时切断，也会造成电动机烧毁，这类热保护装置效果不明显，电动机烧毁问题还是不能得到有效的解决。

常村煤矿对40T刮板输送机电动机经过多次探索和研究，发现加装热敏元件能起到电动机温度检测的作用。热敏元件是一种用双金属片作为感温元件的温控器，电器正常工作时，双金属片处于自由状态，触点处于闭合/断开状态，当温度升高至动作温度值时，双金属元件受热产生内应力而迅速动作，打开/闭合触点,切断/接通电路，从而起到热保护作用。当温度降到重定温度时触点自动闭合/断开，恢复正常工作状态。加装后电动机的每一相的绕组发热时，就能及时动作；切断电源，使电动机停止运转，不至于烧毁。该矿对烧毁的40T刮板输送机电动机进行改造，把电动机的12个组绕线全部加装热敏元件，充分检测每组绕组的温度以达到解决电动机屡次烧毁的问题，加装的热敏元件还具有记忆功能，只有当温度降至规定范围内才能再次运转，从而保护电机不被烧毁。

2 研究开发方法及技术路线

该矿井下40T刮板输送机的电动机都是防爆设备，改造前就做好了防爆性能的保护。为了保持电动机原防爆安全性能，在改造时，不改动原防爆接线盒，加装温度控制系统的出线，由原电机接线柱代用，电动机的六个接线头由电动机内部连接（改为星型或三角接头）后再接到电动机的接线盒的三个接线柱上，剩余的三个接线柱连接温控线。采用带控制线的6芯动力电缆与开关连接，电动机内部的12个热敏元件全部串联，并且与开关的2.9线连接。当电动机正常运行时热敏元件与开关的2.9线接通，开关正常工作；当电动机其中一个热敏元件探测到温度过高时，热敏元件立即产生动作，开关控制回路切断，电动机停止工作。根据该矿电动机绝缘材料B级的耐温性质，此次采用的热敏元件检测的温度范围是：90～40°C，电动机温度高于90°C时，电路自动断开，该热敏元件带有记忆功能，如温度未降至设定温度时，人为无法启动电动机，只有当电动机温度降至40°C时电路闭合，热敏元件自动复位，热保护系统电路接通，开关自动复位，电动机可以再次工作，启动电动机运转。

图1 40T刮板输送机电动机热保护改造电路图

3 效益分析

按照上述技术，常村煤矿对40T刮板输送机电动机进行了改造，投入井下使用后，通过近2个月的观察，没有再出现因电动机过热烧毁的现象，此次改造能阻止电动机的烧毁，有效降低刮板输送机电动机维修率，优化井下运输管理，保障了井下生产的正常开展。

（1）改造效果明显。此次改造可以保障井下刮板输送机的安全运输，约束人为违规操作现象，规范刮板输送机的管理和维护，有效地阻止输送机过载运行，从而降低刮板输送机电动机的损坏和维修率。

（2）改造过程简单。在维修电动机时就可以改造，非常方便和快捷，并且还维持了原电动机的安全防爆性能，确保改造后的电动机在特殊环境下安全运转。

（3）经济效益突出。大型电动机价格昂贵，损坏后维修费用极高，造成企业成本增加。常村煤矿以往修理一台40T刮板输送机的电动机需要90个小时，消耗材料费4000余元，共计9000余元。现在改造一台电动机只需200元，节约资金8800余元。

该矿通过对40T刮板输送机电动机的改造，发现此技术还可以用于其他型号的电动机，用相同的方法改造后，一样可以起到电动机热保护效果，使用范围广泛，有很好的推广应用效果。

4 结语

电动机的保护是确保井下刮板输送机正常运行的重要手段，其涉及电气装置和机械设备可靠、正常运转的关键之一，通过对40T刮板输送机电动机的改造和应用，降低刮板输送机故障率和人力、财力的支出，保障井下生产的安全运输。