矿用皮带机变频电控系统在煤矿的应用

摘 要：随着科学技术与社会经济的日趋发展，变频调速技术也得到了很大的发展，而变频器也被广泛的应用在煤矿机电设备中。很多煤矿的皮带机都通过工频拖动，并通过液力偶合器进行传动，其具备着机械冲击大、传动效率低以及启动电流冲击大等弊端，容易导致系统运行出现不经济的现象；因为一般选择多电机驱动，难以使各电机的驱动功率达到平衡；液力偶合器与皮带出现严重的磨损，导致维护与维修的成本较高。所以在皮带运输机中引入变频控制系统，则可以有效的使企业生产成本得到降低，并使企业的经济效益得到提升。文章主要对变频电控系统在煤矿皮带机中的应用进行了阐述与分析，从而使煤矿企业得到更好的发展。

关键词：煤矿；皮带机；变频电控系统；应用

皮带机承担着对煤矿煤炭进行运输的任务，其具备着运行时间长与运输量大等特征，皮带机是否可以安全运行将会对矿井生产任务的完成情况产生很大的影响。皮带机传动形式一般为行星减速机与液力偶合器联合使用，其具备着启动电流大的特征，在启动的过程中非常容易导致皮带张力发生变化，直接影响着皮带的使用寿命，因为其属于多电机驱动，难以使各电机的驱动功率达到平衡。因此，应该采取有效的措施对皮带实施技术改造，通过变频控制，确保皮带机可以安全稳定的运行，从而使煤矿企业可以获得更多的社会效益与经济效益。

1 皮带机既有的控制方式与具体应用

在某煤矿中，一直使用型号为dx3，其带速为每秒2.5米，带宽为1000毫米；其功率为750千瓦，设计运输能力为每小时700吨，电压为660伏，输送带长为890米。利用减速机与液力偶合器使主副滚筒得到驱动，再利用皮带和滚筒之间的摩擦力，促使皮带正常的运行。此种皮带机具有着较低的初期投入，但是其后期维护需要很大的费用。

皮带机动力来源主要是电机转动，其高压异步电机利用减速机带动滚筒转动，同时皮带紧紧的围绕着滚筒，并通过皮带与其产生的摩擦力来确保皮带顺利前进而对物品进行输送。很多煤矿的主井中所选择的皮带机往往通过两台高压电机来带动皮带运行，其中两台高压电机具备着相同的参数与型号，通过协调运行而使正常生产得到保障，其中两台电机还能够单独运行。如果一台设备出现故障，抑或者是生产任务较少的情况下，单台单机运行也能够有效的对生产的继续进行保证。此外，应该采取有效的措施对皮带实施技术改造，通过变频控制，确保皮带机可以安全稳定的运行，从而使煤矿企业可以获得更多的社会效益与经济效益。

2 煤矿皮带机的改造措施

皮带机控制系统主要由制动柜、变频柜、主控台与电源柜等组成，并把其安放在控制室中。其中主控台选择性能可靠与技术先进的可编程控制器，结合多种控制组件与检测组件确保输送机运行中应有的工作状态显示、速度闭环控制、设备闭锁控制以及各种安全保护得以顺利的完成。相关人员通过对控制台上的按钮进行操作而对皮带机运行情况进行控制，并利用人机界面与指示灯对皮带机运行参数与运行状态等进行了解。该控制系统的特点主要为：首先，通过变频器对电机进行启动调试，满足皮带机的调速需求以及平稳启动需求，且在低速运行的过程中，具备着较为显著的节能作用。其次，主控台应实时的对输送机速度进行检测，并对输送机处于零速时出现的制动器动作进行控制，从而防止输送机出现溜车现象以及电机与变频器过流。再次，速度调节为更换与检修皮带提供了一定的便利，而有机的与煤量的实际情况结合，则可以实现降频应用，并产生显著的节能效果。最后，此电控装置可以随意的对皮带的运行速度与起动时间等进行设定，在一定程度上防止了直接起动导致的机械冲击。

3 变频调速皮带机中的具体应用

对于交流电动机而言，同以往的调速方式进行比较，高压变频器在进行控制交流的过程中具备着很大的优势，其不仅可以有效的对既有电动机调速进行控制，实现范围较大的连续高效的调速控制，还可以使电机顺利的进行正反转切换，确保电机高频度的进行起停运转，并实施电气制动。同时，还可以确保电机高速驱动，充分的对工作环境进行适应，并通过变频器有效的对电动机实施调速控制。

在煤矿中，工作面皮带机是重要的流程中枢，如果皮带机出现故障难以正常的工作，则会导致全矿停产，从而造成严重的经济损失。经过不断的实践可知，皮带机中应用高压变频器具备着下面一些优点：第一，变频器具有自我保护功能。即过热跳闸，过负荷跳闸，过电流跳闸，过电流限制，接地故障跳闸，过负荷预警与过电压限制等。第二，变频器谐波输入低于4%。第三，变频器侧功率输入因数不低于95%。第四，当电机出现满载现象时，变频调速功率不低于96%。第五，如果分开调速系统，可以单独对电机进行控制。第六，变频器具有着容易搬运、无冲击、启动平稳以及体积小等特征。第七，皮带运输机在安装皮带与煤量较小时则可以降速运行，避免了满负荷运行的弊端。通过高压变频器依照具体情况实施电机调速，不仅满足工艺需求，还可以实现降耗节能的最终目的。第八，完全符合煤矿电控系统的监控与功能接口需求。第九，变频器输出力矩大于电动机的额定力矩，则可以确保电机能输出大于额定输出转矩。完全符合煤炭压带时启动能力以及较大负载变化的承受能力。第十，高压变频器可以对多台电机进行同步同轴软启动以及软停止功能。其启动与停止可以根据所设置的皮带曲线来运行。在进行运行的过程中，可以有效的实现功率平衡调节与转差调节等。第十一，高压变频器具备着防护性、可靠性与稳定性的特征。

4 结论

总而言之，在防爆变频调速设备投入运行以后，其煤矿强力输送机以及驱动电机系统的事故显著减少，不仅使胶带输送机装置的使用寿命得到了延长，还在很大程度上对生产安全与正常的生产进行了保障，从而使煤矿企业获得更多的社会效益与经济效益。

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