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(jìn)行工作，要把交流繞線式電機(jī)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(jìn)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(jìn)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(jìn)行。在應(yīng)用變頻器之后，對皮帶運輸系統(tǒng)的電機(jī)輸入電源頻率進(jìn)行合理改善，進(jìn)而實現(xiàn)調(diào)節(jié)皮帶電機(jī)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(jī)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(jī)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(yán)重?fù)p害到電機(jī)。
2)耦合器啟動。讓皮帶運輸系統(tǒng)慢慢地啟動，當(dāng)達(dá)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(jìn)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(jī)的使用壽命。但突來的重載會導(dǎo)致膠帶機(jī)沖擊較大，對啟動機(jī)造成嚴(yán)重的損害。
4)變頻器啟動。在可調(diào)節(jié)范圍自行進(jìn)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(jìn)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(jī)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(jìn)行調(diào)速，使皮帶運輸?shù)碾姍C(jī)功率因數(shù)有明顯提高。一般皮帶運輸?shù)碾妱訖C(jī)進(jìn)行帶載啟動時，會產(chǎn)生很大的機(jī)械沖擊，使膠帶拉斷，這將會造成嚴(yán)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(jī)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(jìn)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(jìn)，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(fēng)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(jìn)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(hù)中，由于直流電機(jī)及繞線電機(jī)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(jī)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(jī)的拖動要求，可以變頻調(diào)速設(shè)備。
4、變頻器在皮帶機(jī)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(jī)啟動、停止時間在0～10s間自由地調(diào)換，就是在皮帶啟動機(jī)啟動時的加速度及停止工作前的減速度可任意進(jìn)行調(diào)節(jié)，使皮帶啟動機(jī)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(jìn)行超越的。在礦井運輸工作中，皮帶運輸系統(tǒng)的維護(hù)檢修工作是很重要的。皮帶機(jī)主要檢修維護(hù)的是皮帶機(jī)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(jī)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(jìn)而對兩電機(jī)之間的速度差進(jìn)行調(diào)節(jié)，可隨意將兩驅(qū)動電機(jī)的電流差值增大或減小，也可對各電機(jī)進(jìn)行單獨控制，通過調(diào)整電機(jī)的速度使電機(jī)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(jī)轉(zhuǎn)速的改變是由于變頻技術(shù)改變其頻率，進(jìn)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(dá)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(jìn)行運煤時也是不勻稱的。如果在輕載或是無負(fù)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(jī)運行的電壓和電流，從而達(dá)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(jī)運輸系統(tǒng)分別進(jìn)行測量，依據(jù)電機(jī)的載荷進(jìn)行加速或減速控制。
