皮帶機電控系統實施變頻技術改造探究

馬黎峰

(五礦礦業(營口)有限公司，遼寧 營口 115000)

在礦山企業的皮帶機的電控系統的改革中，對皮帶機的電控系統進行了全面的改革，是皮帶機電控系統實施變頻技術改造的主要代表。在礦山初期使用的皮帶機電控系統是二電機驅動系統，隨著礦山企業的不斷發展壯大，這類運輸機制已經不能夠滿足鐵礦石運輸的需求，公司的高效生產嚴重跟不上鐵礦石產品運輸的速度，阻撓了企業的發展，經過企業高層的不斷研究決定，進行了皮帶機電控系統變頻技術的改革，使皮帶機的電控系統由二電機驅動系統轉變成三電機驅動系統，改革完成后，皮帶機運輸的工作效率明顯的得到了增加，同時也增加了運輸設備的安全系能，為企業的發展提供了堅實的基礎。

1 企業在皮帶電控系統改革間使用的主要控制設備

在企業對皮帶機電控系統進行改革完善中，使用了大批先進的控制設備，最基本的要求則是這些設備在井下的工作環境中能夠良好的運行，能夠保持良好的工作性能，保證改革的有效性。在皮帶機電控系統改革完善的工作中，公司電源

選用了能夠防爆安全性能高的KXJW6-660S型電源控制箱，工作臺選擇了防爆安全性能高的TH6-24S型操作臺，變頻器選擇了防爆安全性能高的BPJ-400/1140型交流變頻器。

防爆安全性能高的KXJW6-660S型電源控制箱是皮帶機電控系統改革的主要設備，他是皮帶機集中控制系統中的核心硬件，基本作用則是在保證設備系統安全的基礎上對整合系統進行精準的數據采集的作用和集中控制的作用。此次選用的是質量有保證的日本三菱公司制造的可編程序控制器，并且在設備的安裝當中留下了足夠的備用點，以備后續工作的需要。

防爆安全性能高的TH6-24S型操作臺是控制皮帶機工作中運行與停止主要設備組成，在該設備中，可以在保證設備系統安全的基礎上用數字顯示皮直觀的顯示出皮帶機工作時運行的速度、電機的電流、電機的溫度等準確的信息，同時該操作臺的LED顯示器還能夠及時的顯示出皮帶機的運行狀態以及運行過程中的設備出現故障的問題。對該操作臺進行控制時，可以進行集體自動控制，可以進行單機手動控制等操作方式，操作方式簡單，操作性能比較高。

BPJ-400/1140型交流變頻器，在皮帶機運行狀態下，工作電壓為1140伏，最大的控制功率達到了560千瓦。BPJ-400/1140型交流變頻器的重要組成部件選用的是原裝進口高質量的矢量控制變頻器或者直接轉矩控制變頻器，參數要求為最大工作功率560千瓦、工作電壓1140伏，該部件必須選用具有防爆性能的礦用變頻裝置。

2 皮帶機電控系統采用變頻技術的影響

變頻技術的應用一般使用在皮帶機在恒轉矩的工作狀態下負載轉動的調速過程中，能夠使在各種工作條件下，對皮帶機的柔性負載的工作狀態下的軟啟動過程能夠做到準確有效的控制，同時能夠對皮帶機柔性負載的工作狀態下的軟停車動態過程做到準確有效的控制，能夠實現皮帶機運行的軟啟動和軟制動，同時也能夠對皮帶機各個驅動電機之間的功率、速度進行調整，使各個驅動電機的功率達到平衡，使各個驅動電機的轉速達到同步，也能夠調節皮帶機運轉的速度，盡可能的降低皮帶機在直接啟動或者直接停止過程由于慣性的問題對電氣系統造成沖擊，盡可能的避免皮帶機在直接啟動和直接停止時由于皮帶慣性出現的運輸物資掉落和出現皮帶疊加的現象的發生。變頻技術在皮帶機電控系統的應用也可以對皮帶機工作過程中出現的張力波進行一定的控制作用，避免了皮帶的張力波對膠帶和機械造成的直接的損害，盡可能的保證設備的安全性能，使皮帶機的使用壽命得到延長。

3 皮帶機電控系統采用變頻技術的優點

(1)在變頻技術的使用中，皮帶機電控系統也相繼的引進了矢量的控制技術，將直流控制中的雙閉環控制轉換成了交流三相電機的控制，致使電動機的能夠達到準確的調速，電動機的低頻轉矩得到了有效的增加。

(2)皮帶機自控系統變頻器的使用，可以有效的通過電流互感器分析出電流，再通過電流的向量分解，通過計算可以有效的分析出電機轉子的磁場位置，在此要進行一系列的對比計算過程，通過有效的途徑快速的反饋給控制處理器，經過處理器分級計算后，可以通過控制ASIC電路發出信號相應的控制電機，這就是所謂的機械制動技術。使用機械制動技術，整個過程可以在極短的時間內進行內循環完成任務。在此時注意，當輸出電機輸出力矩已經達到飽和時，將機械制動抱閘打開，這樣才能夠正常的運行，避免系統出現故障。

(3)皮帶機自控系統變頻器的使用，能夠在沒有溫度傳感器的情況下，進行自動的補償工作，能夠基礎的保證轉矩輸出和理想的轉矩相同。

(4)皮帶機自控系統變頻器的使用，可以使電控系統增加PROFIBUS-DP通訊接口，能夠良好的和上位機以及可編程序控制器進行數據連接。

(5)皮帶機自控系統變頻器的使用，也就引進了先進的電抗器、EMC抗電器輻射裝置等先進設備，可以有的增加設備工作的穩定性與安全性。

4 皮帶機自控系統變頻器的應用效果

皮帶機自控系統變頻器的使用，可以有效的將皮帶機工作中的出現的問題及時的顯示出來，可以及時的進行設備的維護，這樣無形中就減少了設備的故障的出現。同時變頻器的使用增加了皮帶機運輸物資的工作效率和工作強度，減少了電力資源的消耗，給企業公司帶來了良好的效益。

5 結束語

皮帶機是當今主要的運輸設備，廣泛的運用與工業生產中。由于市場經濟的不斷發展，市場競爭力不斷增加，公司企業的生產技術就要做出相應的創新完善，而皮帶機電控系統實施變頻技術改造與應用，有效的增強了皮帶機運輸物資的工作強度與工作速度、有效的增加了皮帶機運輸物資的工作效率，使公司企業物資運輸這一環節得到了基本的保障。

［1］楊杰.礦山小井提升機電控系統實施低壓變頻技術改造的研究與應用.《江西能源》.2007年1期

［2］楊杰.高壓變頻節電技術在礦山副井絞車電控中的應用.《江西能源》.2008年1期