1、變頻技術(shù)在礦井皮帶運輸?shù)膽?yīng)用的優(yōu)勢
在煤礦企業(yè)中，無論哪些工序都要由皮帶運輸系統(tǒng)完成運輸工作。為確保皮帶運輸系統(tǒng)安全穩(wěn)定的進行工作，要把交流繞線式電機轉(zhuǎn)子和電阻調(diào)速系統(tǒng)串聯(lián)到一起。雖然，系統(tǒng)能對操作進行有效控制，卻不能對系統(tǒng)維持恒減速運行，這種狀況很有可能燒壞某些零件，使設(shè)備出現(xiàn)故障。加入變頻技術(shù)以后，變頻調(diào)速可以保證對皮帶運輸系統(tǒng)進行恒加速或恒減速運行的控制，延長設(shè)備的使用壽命，使煤礦工作有效進行。在應(yīng)用變頻器之后，對皮帶運輸系統(tǒng)的電機輸入電源頻率進行合理改善，進而實現(xiàn)調(diào)節(jié)皮帶電機轉(zhuǎn)速的目的，更好地滿足礦井皮帶運輸系統(tǒng)的運行要求[2]。
2、皮帶運輸系統(tǒng)的電機啟動及調(diào)速方法
在礦井工作運行中，皮帶運輸系統(tǒng)的電機啟動方式有四種。
1)直接啟動。直接啟動的啟動方式轉(zhuǎn)矩大，但由于傳導(dǎo)受力不均使皮帶尾部反應(yīng)較慢，出現(xiàn)底部堆積現(xiàn)象。啟動的電流過大，會嚴重損害到電機。
2)耦合器啟動。讓皮帶運輸系統(tǒng)慢慢地啟動，當達到一定轉(zhuǎn)矩時皮帶開始運作，而這樣的啟動方式在皮帶啟動過程中容易出現(xiàn)打滑現(xiàn)象，引發(fā)安全隱患。
3)防爆軟啟動。在皮帶進行輕載或空載時啟動平穩(wěn)，轉(zhuǎn)矩降低，減少沖擊，延長電機的使用壽命。但突來的重載會導(dǎo)致膠帶機沖擊較大，對啟動機造成嚴重的損害。
4)變頻器啟動。在可調(diào)節(jié)范圍自行進行調(diào)速，啟動轉(zhuǎn)矩不變，不管是輕載還是重載都可以對啟動進行安全有效控制。在重載時皮帶運輸系統(tǒng)緩慢啟動且安全可靠，而且變頻器啟動對于雙電機拖動同步性能好。在皮帶運輸系統(tǒng)中配置煤流傳感器，可依據(jù)煤流大小自動進行調(diào)速，使皮帶運輸?shù)碾姍C功率因數(shù)有明顯提高。一般皮帶運輸?shù)碾妱訖C進行帶載啟動時，會產(chǎn)生很大的機械沖擊，使膠帶拉斷，這將會造成嚴重的后果。軟啟動就是實現(xiàn)帶載的啟動。在啟動過程中加入液壓制動，液壓制動器是作為下運膠帶輸送機唯一的應(yīng)急安全保障設(shè)施，啟動時最好不要經(jīng)常使用。
3、對常見防爆變頻器的分析
防爆變頻器是在防爆殼內(nèi)放入通用的變頻器，但是這樣的安裝方式使變頻器很難進行散熱，在通用變頻器的內(nèi)部發(fā)熱最多的器件就是逆變模塊。據(jù)調(diào)查，逆變模塊的散熱量占整個變頻器的50%;其次是整流模塊;剩下的就是由充電電阻、電解電容、電壓電阻以及一些發(fā)熱元件所產(chǎn)生的熱量。這樣一來，防爆變頻器就很容易受到損壞。而熱管散熱器可以解決防爆變頻器的這一問題。熱管散熱器就是利用熱管技術(shù)改進，散熱器采用的是自冷方式。這種裝置沒有噪聲、安全可靠、無需維修、無需風扇。其熱管是利用“相變”傳熱的原理，導(dǎo)熱性是傳統(tǒng)材料的成百上千倍。新型防爆變頻器的散熱就采用了熱管散熱器，把功率器件安裝在散熱器的蒸發(fā)部分，在防爆殼內(nèi)部進行密封，散發(fā)熱量通過蒸發(fā)部分傳到冷凝器而釋放出去。在礦井皮帶運輸系統(tǒng)維護中，由于直流電機及繞線電機比較復(fù)雜，礦井工作人員一直在尋找可以符合傳動要求的電機大功率驅(qū)動系統(tǒng)。而在出現(xiàn)磁通矢量控制的隔爆變頻器以后，解決了煤礦皮帶運輸機的拖動要求，可以變頻調(diào)速設(shè)備。
4、變頻器在皮帶機運行狀態(tài)中的探究
4.1變頻技術(shù)使皮帶運行既安全又有效
防爆變頻器具有較好的軟啟動、軟停止功能，使皮帶啟動機啟動、停止時間在0～10s間自由地調(diào)換，就是在皮帶啟動機啟動時的加速度及停止工作前的減速度可任意進行調(diào)節(jié)，使皮帶啟動機在啟動或是暫停時產(chǎn)生的沖擊力變小，降低皮帶運輸設(shè)備的損壞，延長其使用壽命，這是其他驅(qū)動設(shè)備無法進行超越的。在礦井運輸工作中，皮帶運輸系統(tǒng)的維護檢修工作是很重要的。皮帶機主要檢修維護的是皮帶機的低速驗帶功能。變頻調(diào)整系統(tǒng)為無極調(diào)速的交流傳動系統(tǒng)，在無載物驗帶狀態(tài)下，變頻器可將電機工作調(diào)節(jié)在5%～100%的范圍內(nèi)。因為變頻系統(tǒng)采用的是無速度傳感器控制方式，所以變頻系統(tǒng)適用于“重載啟動”，它的低頻運轉(zhuǎn)最大可以輸出1.5倍的定額轉(zhuǎn)矩。變頻技術(shù)的功率平衡能力，通過調(diào)整兩變頻器的速度進而對兩電機之間的速度差進行調(diào)節(jié)，可隨意將兩驅(qū)動電機的電流差值增大或減小，也可對各電機進行單獨控制，通過調(diào)整電機的速度使電機電流處于平衡[5]。
4.2變頻技術(shù)的節(jié)能優(yōu)勢
皮帶電機轉(zhuǎn)速的改變是由于變頻技術(shù)改變其頻率，進而使皮帶的電壓及電流隨之發(fā)生變化，而變頻器的輸出頻率只要低于50Hz就說明達到了節(jié)能省電的效果。因在礦井運輸工作中所采的煤產(chǎn)量不均勻，皮帶運輸系統(tǒng)在進行運煤時也是不勻稱的。如果在輕載或是無負載運行時采用普通控制方式，會使皮帶運輸系統(tǒng)在高速運行下加大皮帶傳動系統(tǒng)的磨損毀壞并消耗大量的電能。變頻系統(tǒng)可控制皮帶電機運行的電壓和電流，從而達到節(jié)能省電的效果。而且，變頻控制系統(tǒng)可以對前級運輸系統(tǒng)和本機運輸系統(tǒng)分別進行測量，依據(jù)電機的載荷進行加速或減速控制。
