变频技术在大型胶带输送机中的应用(2)

　　3.2.4 自动调速、节能效果明显。在对胶带输送机进行调速控制时，能实现胶带输送机根据负载变化动态自动调整运行速度，考虑去除各种损耗实际节电可达23%左右。胶带机低速运行时，机械设备各部件磨损都减少，延长了设备的使用寿命，节约效果明显。

　　3.3 胶带输送机变频调速系统的系统组成及控制

　　在胶带输送机中使用的变频调速系统结构与其通用电路组成相似，仍主要是整流模块、直流滤波、逆变模块及数字控制等组成，参考图1。其节能控制的实现主要通过负载进行输送胶带的速度控制，因考虑到负载的不均匀，检测输出的结果是上一次胶带运煤的流量，存在时间滞后问题，造成在调节输送带的速度上便相对较模糊，因而可通过模糊控制方式实现对负载的追踪检测，即在误差值较大的情况下，控制量以尽量减少误差为主，若使用的胶带输送机所带的负载量加大，则相应的胶带应进行提速，同时变频装置的控制电压也应升高。

　　4 变频调速装置在胶带机中应用选型

　　4.1 煤矿作业环境

　　由于矿区井下环境空气潮湿、可开展空间狭小，且空气中存在瓦斯、粉尘等具有危险隐患的易燃易爆物，根据国家对矿区生产作业提出的安全规定，煤矿井下用于开采、挖掘、运输等电气装置及其辅助性设备，需具备防爆及安全作业等性能；另外，需对作业现场的电气爬电、散热控制等进行充分地了解。若使用水冷方式冷却，需兼顾到变频装置对水质的要求，从而避免因水质差而影响变频装置的散热性能。

　　4.2 变频器的防护等级

　　在选择使用变频装置时，需考虑到其防护等级与现场作业环境的适用性问题，若选择不当，则矿区中的煤尘、煤粉及水汽等将会影响其使用，并导致故障问题的频繁发生。变频器的防护等级主要有IP00、IP20、IP54等，在实际使用时应重合结合现场作业环境，一般而言，矿用变频装置的防护等级需至少在IP54以上。

　　4.3 变频器的容量选择

　　使用变频器控制异步电机的转速时，变频器的容量选择通常依据异步电机的额定电流或工作电流值作为选择的参考值。因考虑到胶带输送机启动较为频繁且所带负载等惯性较大等因素，其在启动时会出现振荡，且异步电机在进行减速动作时，会有能量的回馈作用。为确保变频器的安全、稳定性运行，且延长其使用寿命，应选择使用容量值较大的变频装置加快启动时间，减少振荡及电能回馈问题的发生；此外，在进行变频装置的选择时，应尽量将规格相同的胶带输送机配备统一的变频器，从而方便备用、替代器件的采购，同时便于后期的维修工作。

　　4.4 应用示例

　　神东公司大柳塔煤矿井下大巷8700米胶带输送机采用变频调速技术，很好地解决了胶带输送机软启动控制，使用7台1000kW交流异步电动机变频控制器，其中1台为主控单元，其余6台为下位机，并在CAN总线的通信下实现主从机对胶带的拖动控制。

　　在皮带头部分使用4台变频器，并编号为1-4，中间部分则使用3台变频器装置，编号为5-7。这7台变频装置形成总线网络结构，并利用控制台控制处于皮带头中的1号变频器装置（可设任一台为主机），而剩余6个从机在主机的命令下动作，从而实现动态功率平衡及对皮带的加减速、停机、张紧动作。因在控制过程中，各从机均统一接收主机命令，自动调整本身输出状态，实现了整条皮带的稳定运行。经过2年多的运行，设备运行可靠稳定。

　　5 结语

　　使用变频技术对胶带输送机的运动进行控制后，可弥补胶带机自启动造成的不足，并实现在多个速度间的平滑调整。通过实践证明，相比与其他控制系统而言，变频调速控制不仅可降低胶带在启动中的张力波冲击，延长其工作寿命，而且可根据胶带输送机所带负载信息自动调整输出频率及力矩的变化，从而打破传统的工频匀速运行状态，提高对电能的有效利用率。从另一方面讲，变频控制技术属于节能型技术应用，因而，在煤矿胶带输送机中使用变频技术，可实现经济及社会效益的双赢，对建设节约型社会也有极大的帮助。

　　参考文献

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