变频器变频技术在煤矿皮带机应用探讨

蔡雨

摘要：为了提高煤矿企业生产效率及质量，从而保证煤矿企业生产工作处于顺利开展状态，进而为煤矿企业积累更多工作经验，便有必要在综述变频概念的基础上，分析煤矿皮带机应用变频器变频技术的要点，以创新意识为切入点，就提出相应的发展趋势进行深入探究。然而，从现阶段我国煤矿皮带机变频技术应用水平来看，仍停留于粗放型阶段，尚存在较多问题亟待解决。

关键词：变频器；变频技术；煤矿生产；煤矿皮带机

近年来，随着我国经济不断发展，城市规模不断扩大，煤矿企业数量不断增多，煤矿企业生产水平已取得一定进步与发展。同时，为了顺应时代发展潮流，满足日益增长的煤炭生产需求，煤矿企业的工作重心逐步向皮带机应用变频器变频技术转变。其中，变频指改变设备供电频率，调节设备负载，以满足延长使用年限、降低损耗及节约能耗的需求[1]。变频技术的核心为变频器，主要利用转换设备供电频率实现自主调节电动机运转速度率，将50赫兹固定电网频改为30至130赫兹变化频率，扩大电源电压适应范围达到140至270伏特，切实解决电网电压不稳定影响设备正常运转的问题。鉴于此，煤矿皮带机应用变频器变频技术的研究具有重要意义。

一、变频器变频技术的概述

变频指改变设备供电频率，调节设备负载，以满足延长使用年限、降低损耗及节约能耗的需求。变频技术的核心为变频器，主要利用转换设备供电频率实现自主调节电动机运转速度率，进一步切实解决电网电压不稳定影响设备正常运转的问题[2]。同时，相较于普通变频器，高压变频器的优势显著，以实现煤矿皮带机软启动为前提，缓慢启动电机促使有效释放胶带内部贮存能量，大大减少皮带机停止作业或启动作业时短暂冲击力，避免胶带受损，并且受变频器特殊性的影响，即变频器启动时间60分钟内可自主调整，客观上延长皮带机启动时间，进一步放宽胶带强度要求，降低整体成本投入，延长皮带机零部件使用年限。

高压变频器切实解决煤矿皮带机多电机驱动转矩平衡问题，以变频驱动方式为主实现“一拖一”控制，即主-从控制方式或其他控制方式满足维持转矩平衡的要求，并且利用变频技术中无极调控交流传动系统可实时改变煤矿皮带机运输速度，实现空载条件下额定速度内速率任意调整，优化煤矿皮带机检修工作流程，促使煤矿皮带机具备低速验带功能[3]。此外，受变频技术复杂性的影响，于低频运转条件下可输出超过2倍额定力矩，能保证煤矿皮带机重载启动的稳定性，并且利用煤流传感器可自行调节胶带运转速度，避免胶带磨损，节约电能消耗。

总而言之，我国煤矿生产应用集散控制技术的时间较早，现已形成较为完善的集散控制技术应用体系，但是发展空间有限，无法满足日益增长的煤炭使用需求。煤矿皮带机应用变频技术不仅能激发传统集散控制技术的活力，还能互相影响互相作用，弥补现有設备的不足，促使生产体系向集成化转变。

二、煤矿皮带机应用变频器变频技术的要点

（一）分析不足

受工频启动特殊性的影响，启动时产生大量电流瞬间冲击皮带机，促使皮带机机械应力加大导致皮带机内部机件严重受损[4]。由此可见，煤矿皮带机使用液压耦合器必须提前进行空载启动，不仅能有效预防工频启动问题，还能延长煤矿皮带机使用年限，具备显著价值作用。同时，工频启动严重影响电网运转极易引发电压下降问题促使其他机电设备无法正常作业，间接影响煤矿企业经济效益。因此在实际实际应用的过程中，技术人员增加软启动设置于皮带机上，避免工频启动影响皮带机使用年限。

同时，常用软启动设置为水电阻，但是一旦液压耦合器作业时间过长液体温度过高超过“临近值”造成合金塞溶化导致漏液问题，不仅引发环境污染，还客观上增加维护工作量，并且使用液压耦合器皮带机短时间内无法完成加载工作，促使皮带机承受更大张力，影响皮带机使用年限。一般说来，煤矿井下作业皮带机较长，便于承担大运输量工作，普遍采用多电机驱动方式。如何解决多个电机驱动功率不平衡问题，是技术人员在实际工作过程中所面临的主要问题。因此在实际应用的过程中，技术人员断增加皮带强度预防皮带受损问题，切实解决多个电机功率不平衡问题。

（二）制定方案

受电机输出特殊性的影响，基本由皮带耦合完成输出，一旦电机存在滑差造成变频器输出频率出现偏差导致输出转矩失衡引发皮带机故障。因此在实际应用的过程中，技术人员主动转变传统工作理念，坚持实事求是的工作原则，对于使用多台电机完成拖动的皮带机重视电机间协调控制，以平衡各电机间输出转矩，设计不同的驱动方案满足不同改造需求，例如：“一拖多并联运”方案适用于单机电机，功率小且数量不得超过3台，成本投入低；“主-从控制”方案适用于多个电机，电机间距小且数量不得超过3台，系统简单以满足各电机间平衡出力为前提；“统一协调控制”方案适用于多个电机，电机间距大且数量必须超过3台，系统复杂。

此外，受煤矿生产特殊性的影响，煤矿井下作业条件艰苦，电磁干扰严重，要求所有生产设备具备一定抗电磁干扰性，特别是地质条件越复杂，对于生产设备的抗电磁干扰性越严格。然而，从现阶段我国煤矿皮带机变频技术应用水平来看，仍停留于粗放型阶段，尚存在较多问题亟待解决，存在埋下安全隐患的可能性。由此可见，增强煤矿皮带机抗电磁干扰性是不可逆转的发展趋势。

三、结语

通过本文探究，认识到在社会经济稳健发展的大背景下，我国城市规模不断扩大，煤矿企业数量不断增多，煤矿皮带机应用变频技术水平逐步成熟，社会对于煤矿皮带机应用变频技术提出全新的要求及标准。如何应用变频技术做好煤矿皮带机改造工作，是煤矿企业在发展进程中所面临的主要问题。因此，综述变频的概念，分析煤矿皮带机应用变频器变频技术的要点，以创新意识为切入点，提出相应的发展趋势具备显著价值作用。

参考文献

[1]姜继寿.变频器变频技术在煤矿皮带机应用分析[J].山东煤炭科技，2016，01：105-107.

[2]郭金星，田利瑞，胡令芝.高压变频器在煤矿皮带输送系统中的应用[J].变频器世界，2016，08：75-79.

[3]陈廷理.变频技术在煤矿皮带机改造中的应用[J].机械管理开发，2016，12：62-63.

[4]刘玉庆.变频技术在煤矿皮带机改造中的应用[J].中小企业管理与科技（中旬刊），2015，07：65.