mijnHoogspanningsmotorenGids voor modelkeuze en toepassing: alle scenario’s op het gebied van mijnbouw, ertsverwerking, transport en ventilatie

Mijnbouw is een van de industriële omgevingen waar hoogspanningsmotoren het meest intensief worden gebruikt en waar de bedrijfsomstandigheden het zwaarst zijn. Stof, vocht, explosieve gassen, hoge startstromen en langdurige zware belasting – deze extreme omstandigheden stellen eisen aan de beschermingsgraad, de startkarakteristieken, de isolatielevensduur en het onderhoudsgemak van de motoren die veel hoger liggen dan in gewone industriële omgevingen. Xi’anTaifu Simo motorenDe groep is een toonaangevende leverancier van hoogspanningsmotoren voor de mijnbouw in China. In dit artikel worden de belangrijkste selectiecriteria voor de verschillende processtappen in de mijnbouw systematisch op een rijtje gezet.

Overzicht van toepassingen van hoogspanningsmotoren in de mijnbouw

De belangrijkste productieprocessen in de mijnbouw en de bijbehorende toepassingen van cruciale motoren:

• Winningsproces:Aandrijfmotoren voor steenkoolwinningsmachines/tunnelboormachines, motoren voor hydraulische pompstations
• Transport verbeteren:Motoren voor verticale hijsinstallaties, motoren voor schuine hijsinstallaties, motoren voor hoofdtransportbanden
• Ventilatie en koeling:Motoren voor hoofdventilatoren, motoren voor lokale ventilatoren, motoren voor compressoren van koelinstallaties
• Afvoersysteem:Motoren voor mijnontwateringspompen (meestal 2 tot 3 reservemotoren)
• Minerale verwerkingsprocessen:Motoren voor breekmachines, motoren voor kogelmolens, motoren voor flotatiemachines
• Hulpsystemen:Motoren voor persluchtcompressoren, motoren voor injecteringspompen, motoren voor luchtcompressoren

Indien nodigAdvies en offertes voor de keuze van motoren voor de mijnbouw, Het technische team van Xima kan op basis van de specifieke werkomstandigheden oplossingen op maat aanbieden.

Scenario 1: Motoren voor mijnbouwprocessen

Speciale eisen voor mijnbouwmotoren

Ondergronds in kolenmijnen bestaat een dubbel explosiegevaar door methaan (gas) en kolenstof; alle elektrische apparatuur moet daarom bestaan uit explosieveilige of extra veilige apparatuur voor gebruik in mijnen:

• Explosiebeveiligingsklasse:ExdI (explosieveilige uitvoering voor kolenmijnen), voldoet aan de MT/T-norm en de GB3836-normenreeks
• Beschermingsgraad:IP54 of hoger (bescherming tegen het binnendringen van kolenstof)
• Isolatieklasse:Klasse F (geschikt voor schommelingen in temperatuur en luchtvochtigheid ondergronds)
• Opstartkenmerken:Hoog startkoppel, geschikt voor het starten onder zware belasting

Typische toepassingsspecificaties (hydraulisch pompstation voor een volautomatische mijnbouwfront):

Vermogen: 200–630 kW; spanning: 1140 V of 3300 V; explosiebeveiligingsklasse: ExdI; beschermingsklasse: IP54

Ondergrondse winning in non-ferrometaalmijnen

In non-ferrometaalmijnen bestaat doorgaans geen gevaar voor methaan, maar er kunnen wel andere schadelijke gassen aanwezig zijn:

• Beschermingsklasse heeft prioriteit: IP55 of IP65 (bescherming tegen grondwater en stof)
• Corrosiebescherming: kies de juiste corrosiebeschermingsklasse op basis van het medium in de mijn; in een omgeving met zuur mijngewater is een speciale behandeling vereist
• Explosiebeveiligingsvereisten: worden bepaald op basis van de aanwezigheid van andere explosieve gassen; in omgevingen zonder methaan kan worden gekozen voor ExdIIA of ExdIIB

Scenario 2: De motor van de hijsinrichting (de belangrijkste afzonderlijke motor)

De mijnlift is de meest cruciale uitrusting in een mijn; een storing in de motor leidt direct tot een stilstand van de productie in de hele mijn, waardoor er zeer hoge eisen aan de betrouwbaarheid worden gesteld.

Technische vereisten voor de motor van de hijsinrichting

• Hoog startkoppel:Bij het opstarten met volle belasting heeft de hijsinrichting 2 tot 3 keer het nominale koppel nodig; een gewone motor kan hier niet aan voldoen.
• Breed regelbereik:Het hefproces vereist een nauwkeurige snelheidsregeling (versnellen, constante snelheid, afremmen, langzaam rijden en tot stilstand komen)
• Veelvuldig starten en stoppen:De motor kan tientallen keren per uur worden in- en uitgeschakeld, wat hoge eisen stelt aan de warmteafvoer en de isolatie van de motor
• Hoge betrouwbaarheid:Meestal wordt gekozen voor een configuratie met twee motoren of met een reservemotor

Keuze van het type motor voor een hijsinrichting

Asynchrone motor met gewikkelde rotor (YRKK-serie) + snelheidsregeling via vloeistofweerstand:

• Geschikt voor: middelgrote hijsinrichtingen (500 kW – 2000 kW)
• Voordelen: uitgerijpte technologie, eenvoudig onderhoud, lage initiële investering
• Nadelen: beperkte nauwkeurigheid bij het regelen van de snelheid; het vloeistofweerstandsmechanisme vereist dagelijks onderhoud

Synchromotor (TDMK-serie) + volledig digitale snelheidsregeling:

• Geschikt voor: grote hijsinrichtingen (meer dan 2000 kW)
• Voordelen: hoge nauwkeurigheid bij het regelen van het toerental, goede vermogensfactor, hoog rendement
• Nadelen: er is een magnetiseringsinrichting nodig, het besturingssysteem is complex en de investeringskosten zijn hoog

Synchrone motor met permanente magneten + frequentieregelaar:

• Geschikt voor: nieuwe projecten voor kleine en middelgrote hijsinstallaties
• Voordelen: hoge efficiëntie, compact formaat, uitstekende snelheidsregeling
• Nadelen: risico op demagnetisering van permanente magneten, hoge eisen aan de vakkennis van onderhoudspersoneel

De TDMK-grootformaat synchrone motoren van Xima zijn met succes toegepast in talrijke grote mijnliftprojecten in China,Bekijk de technische specificaties van de TDMK-serie。

Scenario 3: Motor van de hoofdventilator

De bijzondere kenmerken van de hoofdventilator in een mijn

De hoofdventilator is van levensbelang voor de veiligheid in de mijnbouw. De „Veiligheidsvoorschriften voor kolenmijnen” schrijven voor dat er een reserveventilator moet zijn en dat de omschakeling tussen de hoofd- en reserveventilator binnen 10 minuten moet kunnen plaatsvinden, wat zeer hoge eisen stelt aan de betrouwbaarheid van de motor.

Belangrijke punten bij het selecteren van een ventilatormotor

• Vermogensbereik:Afhankelijk van de omvang van de mijn varieert het vermogen van enkele honderden kW tot enkele duizenden kW; de motoren van de hoofdventilatoren in grote kolenmijnen kunnen een vermogen van meer dan 5000 kW hebben.
• Startvereisten:Aangezien er al lucht in de leidingen zit voordat de ventilator wordt gestart, gaat het om een start onder belasting, waarvoor voldoende startkoppel nodig is.
• Energiebesparende snelheidsregeling:Het ventilatievolume in mijnen moet worden aangepast aan veranderingen in de productiegebieden; snelheidsregeling via een frequentieregelaar kan een energiebesparing opleveren van 30%—50% en is momenteel de meest gangbare oplossing.
• Vereisten inzake explosiebeveiliging:De motoren van hoofdventilatoren die bovengronds zijn geïnstalleerd, hoeven doorgaans niet explosieveilig te zijn, terwijl lokale ventilatoren die ondergronds zijn geïnstalleerd wel explosieveilig moeten zijn.

Typische specificaties van de motor van de hoofdventilator:

Vermogen: 630—5000 kW; spanning: 6 kV of 10 kV; koelwijze: IC611 (leidingventilatie); beschermingsklasse: IP54; snelheidsregeling via frequentieregelaar

Scène 4: Motor van een mijnontwateringspomp

Hoge betrouwbaarheidseisen voor afvoermotoren

Het afwateringssysteem van een mijn vormt de laatste verdedigingslinie tegen overstromingen. Het bestaat doorgaans uit drie sets pompen: een werkpomp, een reservepomp en een onderhoudspomp. De werkpomp en de reservepomp moeten tegelijkertijd kunnen draaien (normaal gesproken draait er één, maar bij grote watertoevoer draaien er twee tegelijk).

Aanbevelingen voor de keuze van afvoermotoren

• Vermogen: berekend op basis van het maximale waterdebiet en de opvoerhoogte, met een vermogensreserve van 20%—30%
• Beschermingsklasse: IP55 of hoger (bescherming tegen opspattend grondwater)
• Isolatieklasse: klasse F, getest volgens de temperatuurstijging van klasse B (voor een langere levensduur van de isolatie)
• Startmethode: zachte start of start met frequentieregelaar (vermindert de belasting van het elektriciteitsnet en verlengt de levensduur van de pomp)
• Betrouwbaar ontwerp: er wordt bij voorkeur gekozen voor een smeringssysteem met bidirectionele ventilatie voor lagers, geschikt voor verticale montage

Scenario 5: Motoren van brekers en kogelmolens (scenario voor ertsverwerking)

Motor voor breekmachine

De breker heeft een hoge aanloopweerstand, vereist een hoog aanloopkoppel en kan tijdens het bedrijf kortstondig overbelast raken door verstopping door erts:

• Gebruik van een motor met gewikkelde rotor + hydraulische weerstandsstart, voor een hoog startkoppel
• Vereisten inzake overbelastingscapaciteit: 1,6–2 keer het nominale koppel
• Beschermingsklasse: IP54 (stoffige omgeving in een ertsverwerkingsfabriek)

Motor van de kogelmolen (apparaat met het hoogste stroomverbruik per stuk)

De kogelmolen is het apparaat met het hoogste stroomverbruik in een ertsverwerkingsfabriek; het vermogen van één enkele molen kan oplopen tot 1000–10.000 kW:

• Startkenmerken: De stalen kogels in de kogelmolen zijn willekeurig verdeeld, waardoor de startweerstand op verschillende momenten sterk varieert en er een grote startschok optreedt.
• Aandrijving: kleine kogelmolens worden aangedreven door een reductiekast, terwijl grote kogelmolens worden aangedreven door een synchrone motor met laag toerental (zonder reductiekast)
• Voordelen van synchrone motoren met laag toerental: hoog rendement, weinig onderhoudspunten, maar een complex besturingssysteem
• Bedrijfscyclus: doorgaans 24 uur ononderbroken bedrijf, wat hoge eisen stelt aan de thermische stabiliteit van de motor

Het productassortiment van Xima voor mijnbouwmotoren

Voor de verschillende processen in de mijnbouw biedt Xima de volgende kernproducten aan:

• YBBP explosieveilige hoogspanningsmotoren voor mijnbouw:Voldoet aan de MT/T-normen en is geschikt voor alle soorten pompen, ventilatoren en lieren in ondergrondse kolenmijnen
• YKK/YRKK asynchrone hoogspanningsmotoren:Geschikt voor grondverheffing, ventilatie en ertsverwerkingsapparatuur
• Grote synchroonmotoren van TDMK:Geschikt voor grote hijsinrichtingen en rechtstreekse aandrijving van kogelmolens
• Bijbehorende vloeistofweerstandstarterkast：Geschikt voor gebruik met motoren met gewikkelde rotor, voldoet aan de eisen voor het starten onder zware belasting

Indien nodigVraag een compleet selectieplan en een offerte aan voor mijnbouwmotoren, of meer informatie vinden overGespecialiseerde onderhoudsdiensten voor mijnbouwmotoren, neem gerust contact op met het technische team van Xima voor de mijnbouwsector.

gemeenschappelijke problemen

Vraag: Zijn er speciale beschermingsmaatregelen nodig voor motoren in mijnen?

Antwoord: Ja. Voor motoren in mijnen moet, afhankelijk van het gevareniveau van de specifieke locatie (aanwezigheid van explosieve gassen, stofklasse, corrosie enz.), de juiste beschermingsgraad (IP-klasse) en explosieveiligheidsclassificatie (Ex-klasse) worden gekozen. Alle motoren die ondergronds in kolenmijnen worden gebruikt, moeten explosieveilige motoren voor mijnbouw zijn.

Vraag: Welke speciale eisen gelden er voor de keuze van motoren voor mijnen op grote hoogte (boven 2000 m)?

Antwoord: Per 1000 m stijging in hoogte neemt de luchtdichtheid met ongeveer 101 TP3T af, waardoor het koelvermogen van de motor afneemt. In dat geval moet het vermogen worden verlaagd of moet een speciale motor voor hooggelegen gebieden worden gekozen (met een ontwerp voor verbeterde warmteafvoer). Xima levert speciale hoogdrukmotoren voor hooggelegen gebieden, die geschikt zijn voor mijnen op hooggelegen plateaus zoals Tibet en Qinghai, op een hoogte van 3000 tot 5000 m.

Xi'an Taifu Xima Motor Group Co., Ltd. | Gespecialiseerde fabrikant van motoren voor de mijnbouw | simo.org.cn