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1、變頻技術(shù)在礦井皮帶運(yùn)輸?shù)膽?yīng)用的優(yōu)勢(shì)

在煤礦企業(yè)中，無(wú)論哪些工序都要由皮帶運(yùn)輸系統(tǒng)完成運(yùn)輸工作。為確保皮帶運(yùn)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(duì)操作進(jìn)行有效控制，卻不能對(duì)系統(tǒng)維持恒減速運(yùn)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(duì)皮帶運(yùn)輸系統(tǒng)進(jìn)行恒加速或恒減速運(yùn)行的控制，延長(zhǎng)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(duì)皮帶運(yùn)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(shí)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(yùn)輸系統(tǒng)的運(yùn)行要求[2]。

2、皮帶運(yùn)輸系統(tǒng)的電機(jī)啟動(dòng)及調(diào)速方法

在礦井工作運(yùn)行中，皮帶運(yùn)輸系統(tǒng)的電機(jī)啟動(dòng)方式有四種。

1)直接啟動(dòng)。直接啟動(dòng)的啟動(dòng)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(dòng)的電流過(guò)大，會(huì)嚴(yán)重?fù)p害到電機(jī)。

2)耦合器啟動(dòng)。讓皮帶運(yùn)輸系統(tǒng)慢慢地啟動(dòng)，當(dāng)達(dá)到一定轉(zhuǎn)矩時(shí)皮帶開(kāi)始運(yùn)作，而這樣的啟動(dòng)方式在皮帶啟動(dòng)過(guò)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(dòng)。在皮帶進(jìn)行輕載或空載時(shí)啟動(dòng)平穩(wěn)，轉(zhuǎn)矩降低，減少?zèng)_擊，延長(zhǎng)電機(jī)的使用壽命。但突來(lái)的重載會(huì)導(dǎo)致膠帶機(jī)沖擊較大，對(duì)啟動(dòng)機(jī)造成嚴(yán)重的損害。

4)變頻器啟動(dòng)。在可調(diào)節(jié)范圍自行進(jìn)行調(diào)速，啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩不變，不管是輕載還是重載都可以對(duì)啟動(dòng)進(jìn)行安全有效控制。在重載時(shí)皮帶運(yùn)輸系統(tǒng)緩慢啟動(dòng)且安全可靠，而且變頻器啟動(dòng)對(duì)于雙電機(jī)拖動(dòng)同步性能好。在皮帶運(yùn)輸系統(tǒng)中配置煤流傳感器，可依據(jù)煤流大小自動(dòng)進(jìn)行調(diào)速，使皮帶運(yùn)輸?shù)碾姍C(jī)功率因數(shù)有明顯提高。一般皮帶運(yùn)輸?shù)碾妱?dòng)機(jī)進(jìn)行帶載啟動(dòng)時(shí)，會(huì)產(chǎn)生很大的機(jī)械沖擊，使膠帶拉斷，這將會(huì)造成嚴(yán)重的后果。軟啟動(dòng)就是實(shí)現(xiàn)帶載的啟動(dòng)。在啟動(dòng)過(guò)程中加入液壓制動(dòng)，液壓制動(dòng)器是作為下運(yùn)膠帶輸送機(jī)唯一的應(yīng)急安全保障設(shè)施，啟動(dòng)時(shí)最好不要經(jīng)常使用。

3、對(duì)常見(jiàn)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(gè)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(lái)，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(wèn)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(méi)有噪聲、安全可靠、無(wú)需維修、無(wú)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(guò)蒸發(fā)部分傳到冷凝器而釋放出去。在礦井皮帶運(yùn)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(dòng)要求的電機(jī)大功率驅(qū)動(dòng)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(yùn)輸機(jī)的拖動(dòng)要求，可以變頻調(diào)速設(shè)備。

4、變頻器在皮帶機(jī)運(yùn)行狀態(tài)中的探究

4.1變頻技術(shù)使皮帶運(yùn)行既安全又有效

防爆變頻器具有較好的軟啟動(dòng)、軟停止功能，使皮帶啟動(dòng)機(jī)啟動(dòng)、停止時(shí)間在0～10s間自由地調(diào)換，就是在皮帶啟動(dòng)機(jī)啟動(dòng)時(shí)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(dòng)機(jī)在啟動(dòng)或是暫停時(shí)產(chǎn)生的沖擊力變小，降低皮帶運(yùn)輸設(shè)備的損壞，延長(zhǎng)其使用壽命，這是其他驅(qū)動(dòng)設(shè)備無(wú)法進(jìn)行超越的。在礦井運(yùn)輸工作中，皮帶運(yùn)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(yàn)帶功能。變頻調(diào)整系統(tǒng)為無(wú)極調(diào)速的交流傳動(dòng)系統(tǒng)，在無(wú)載物驗(yàn)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?yàn)樽冾l系統(tǒng)采用的是無(wú)速度傳感器控制方式，所以變頻系統(tǒng)適用于“重載啟動(dòng)”，它的低頻運(yùn)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(guò)調(diào)整兩變頻器的速度進(jìn)而對(duì)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(dòng)電機(jī)的電流差值增大或減小，也可對(duì)各電機(jī)進(jìn)行單獨(dú)控制，通過(guò)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(shì)

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(shuō)明達(dá)到了節(jié)能省電的效果。因在礦井運(yùn)輸工作中所采的煤產(chǎn)量不均勻，皮帶運(yùn)輸系統(tǒng)在進(jìn)行運(yùn)煤時(shí)也是不勻稱(chēng)的。如果在輕載或是無(wú)負(fù)載運(yùn)行時(shí)采用普通控制方式，會(huì)使皮帶運(yùn)輸系統(tǒng)在高速運(yùn)行下加大皮帶傳動(dòng)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(yùn)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(duì)前級(jí)運(yùn)輸系統(tǒng)和本機(jī)運(yùn)輸系統(tǒng)分別進(jìn)行測(cè)量，依據(jù)電機(jī)的載荷進(jìn)行加速或減速控制。