變頻器在煤礦皮帶機(jī)上的運(yùn)用

李慎君

摘 要：當(dāng)前我國在生產(chǎn)和發(fā)展的過程中，煤炭資源是其中至關(guān)重要的能源，能夠?yàn)樯a(chǎn)生活提供重要的動力，是我國的重要戰(zhàn)略性資源。在煤炭資源的生產(chǎn)和開發(fā)過程中，煤礦的開采會直接影響到其質(zhì)量，我國煤礦開采效率和質(zhì)量的提高，對于煤炭資源的開發(fā)和應(yīng)用十分重要，所以近幾年來，我國的科技發(fā)展以后，就十分重視對煤礦的開采工作，將很多先進(jìn)的技術(shù)和設(shè)備應(yīng)用于其中，切實(shí)促進(jìn)了煤礦的開采和煤炭資源的開發(fā)。煤礦皮帶機(jī)作為煤礦開采中的重要設(shè)備，對于煤礦的開采效率有重要影響，將變頻器應(yīng)用于其中，能夠有效提高皮帶機(jī)的運(yùn)行效率。所以本文就針對變頻器在煤礦皮帶機(jī)上的應(yīng)用進(jìn)行探討，提高其運(yùn)行效率。

關(guān)鍵詞：變頻器 煤礦皮帶機(jī) 應(yīng)用

中圖分類號：TM92 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1672-3791（2018）11（a）-00-02

煤炭作為當(dāng)前我國應(yīng)用仍然十分普遍的能源，其開采和開發(fā)會直接影響到我國的經(jīng)濟(jì)社會發(fā)展，當(dāng)前我國的很多行業(yè)在發(fā)展時(shí)，都會將煤炭作為主要的動力能源，因此我國的煤炭開發(fā)行業(yè)一直在不斷發(fā)展，尤其是隨著信息技術(shù)和計(jì)算機(jī)技術(shù)的普及和應(yīng)用，使得煤礦開采的效率和質(zhì)量顯著提高。在當(dāng)前我國的眾多先進(jìn)技術(shù)和設(shè)備中，變頻器在煤礦開發(fā)中的作用是十分突出的，將其應(yīng)用于煤礦皮帶機(jī)上，能夠有效控制皮帶機(jī)的運(yùn)行效率和速度。所以在現(xiàn)代煤礦開發(fā)過程中，需要加強(qiáng)變頻器的應(yīng)用。

1 變頻器對煤礦皮帶機(jī)運(yùn)行的作用

1.1 軟啟動和軟停車

在煤礦生產(chǎn)的過程中，傳統(tǒng)的煤礦皮帶機(jī)在運(yùn)行時(shí)，啟動時(shí)會從靜止直接提速，而停車時(shí)也會從高速運(yùn)行狀態(tài)直接變?yōu)殪o止，在該過程中反應(yīng)的時(shí)間非常短，轉(zhuǎn)速變化較快，缺少過渡的流程，這樣很容易導(dǎo)致皮帶損耗，對皮帶機(jī)的使用十分不利。但是變頻器的應(yīng)用，能夠使煤礦皮帶機(jī)在運(yùn)行的過程中，在啟動過程，能夠通過調(diào)節(jié)頻率，讓皮帶機(jī)先以低速運(yùn)行，逐漸加速完成啟動，而在停車的過程中，又能夠?qū)⑵C(jī)從高速運(yùn)行狀態(tài)漸漸過渡至低速運(yùn)行狀態(tài)，然后慢慢停止，也就相當(dāng)于在皮帶機(jī)運(yùn)行的過程中，增加了一個低速運(yùn)轉(zhuǎn)的緩沖期，可以減輕啟動和停車時(shí)對電機(jī)轉(zhuǎn)子造成的沖擊，保證皮帶機(jī)的平穩(wěn)運(yùn)行。

1.2 降低皮帶強(qiáng)度要求

在煤礦皮帶機(jī)運(yùn)行的過程中，變頻器的應(yīng)用能夠調(diào)整其運(yùn)行速率，從而降低了啟動和停車過程對皮帶帶來的負(fù)荷，使皮帶能夠在運(yùn)行的過程中受到更少的沖擊，這樣皮帶機(jī)在選擇皮帶時(shí)，就可以適當(dāng)降低對皮帶強(qiáng)度的要求。

1.3 減少設(shè)備損耗

正如上文所說，傳統(tǒng)的煤礦皮帶機(jī)在啟動和停車時(shí)，由于缺少緩沖，會給設(shè)備和系統(tǒng)帶來巨大沖擊，造成設(shè)備損耗，尤其是皮帶機(jī)的機(jī)械系統(tǒng)，在長時(shí)間使用之后很容易發(fā)生故障。但是將變頻器應(yīng)用于其中，就能夠使其在啟動和停車時(shí)得到緩沖，減少了皮帶機(jī)機(jī)械部分受到的沖擊和出現(xiàn)的損耗，增加設(shè)備的使用壽命。

1.4 節(jié)能

傳統(tǒng)的煤炭皮帶機(jī)，在運(yùn)行的過程中都是按照額定功率運(yùn)行的，無法對功率和運(yùn)轉(zhuǎn)速度進(jìn)行調(diào)整，但是煤炭皮帶機(jī)在使用的過程中，其具體的工作量卻是會發(fā)生改變的，如果在裝煤時(shí)，煤炭的密度和質(zhì)量降低，這時(shí)煤炭皮帶機(jī)完全可以以更低的速率和功率完成工作任務(wù)，但是由于傳統(tǒng)煤炭皮帶機(jī)的功率是固定的，所以這時(shí)仍然會以高速率和高功率運(yùn)行，這樣會造成不必要的能源消耗，產(chǎn)生大量的無功功率，會嚴(yán)重影響到皮帶機(jī)的使用壽命。但是變頻器的應(yīng)用，能夠使皮帶機(jī)在使用的過程中，根據(jù)煤炭裝載量和密度的差異，對其運(yùn)行功率和速率進(jìn)行調(diào)整，將皮帶機(jī)的電機(jī)調(diào)整至最佳的工作狀態(tài)，從而減少了無用功的消耗，保證了系統(tǒng)的最佳運(yùn)行狀態(tài)，使系統(tǒng)運(yùn)行更加穩(wěn)定，也減少了皮帶機(jī)運(yùn)行過程中的能源消耗。

2 變頻器在煤礦皮帶機(jī)上應(yīng)用應(yīng)注意的問題

2.1 合理選擇變頻器

上文已經(jīng)提到將變頻器應(yīng)用于煤礦皮帶機(jī)中，能夠有效保證皮帶機(jī)的運(yùn)行穩(wěn)定性，增加皮帶機(jī)的使用壽命，但是我國市場上的變頻器種類豐富，想要將其應(yīng)用于煤礦皮帶機(jī)中，發(fā)揮出應(yīng)有的作用，就必須要對變頻器進(jìn)行合理選擇。

2.1.1 了解煤礦皮帶機(jī)

在選擇煤礦皮帶機(jī)的變頻器之前，首先相關(guān)人員必須要對煤礦皮帶機(jī)進(jìn)行了解，針對煤礦生產(chǎn)過程中應(yīng)用的煤礦皮帶機(jī)參數(shù)和性能進(jìn)行細(xì)致的了解，尤其是其中的轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)矩參數(shù)等，并清楚煤礦皮帶機(jī)實(shí)際運(yùn)行過程中的最大功率，然后在選擇變頻器時(shí)，要將這些參數(shù)作為選擇的依據(jù)，使變頻器的運(yùn)行參數(shù)能夠與煤礦皮帶機(jī)的運(yùn)行相吻合，為皮帶機(jī)的運(yùn)行提供最大的助力。在選擇變頻器時(shí)，首先必須要保證變頻器的最大功率與皮帶機(jī)的最大輸出功率一致，然后要對電機(jī)的功率進(jìn)行確定，最后要協(xié)調(diào)好調(diào)速范圍和轉(zhuǎn)矩，選擇電機(jī)在啟動、連續(xù)轉(zhuǎn)動以及過載等情況下的最大轉(zhuǎn)矩，使變頻器能夠被應(yīng)用于皮帶機(jī)的任一工作狀態(tài)中。最后在選擇變頻器時(shí)，還需要注意變頻器自身的質(zhì)量和性能，當(dāng)前市場上很多變頻器在使用的過程中，都會出現(xiàn)內(nèi)部器件燒毀的情況，所以在選擇時(shí)必須要嚴(yán)格控制好變頻器的質(zhì)量。

2.1.2 散熱功能

變頻器在使用的過程中很容易發(fā)熱，所以在選擇變頻器時(shí)還要考慮到變頻器自身的散熱性能。當(dāng)前的變頻器在進(jìn)行散熱時(shí)，都是通過冷風(fēng)和冷水來實(shí)現(xiàn)的，但是煤礦皮帶機(jī)在運(yùn)行的過程中，由于其運(yùn)行環(huán)境的相對封閉性和高危性，傳統(tǒng)的變頻器散熱方式不適用于煤礦皮帶機(jī)，因此在選擇煤礦變頻器時(shí)，需要考慮到其工作的環(huán)境，對其散熱系統(tǒng)進(jìn)行適當(dāng)改進(jìn)，要使其能夠在防爆墻內(nèi)正常應(yīng)用。

2.2 變頻器在應(yīng)用過程中存在的問題

2.2.1 電源問題

變頻器在運(yùn)行的過程中需要電源作為運(yùn)行的動力，但是煤礦皮帶機(jī)在使用的過程中，也需要大量的電能作為支撐，電能消耗量比較大，這就使得很多變頻器在實(shí)際使用的過程中，可能會由于電源供應(yīng)不足的情況出現(xiàn)運(yùn)行異常。

2.2.2 散熱問題

變頻器在使用的過程中，本身就會產(chǎn)生出比較高的熱量，再加上煤礦皮帶機(jī)，主要在礦井內(nèi)部運(yùn)行，所以變頻器的使用環(huán)境就會比較封閉，通風(fēng)條件比較差，這樣很容易使變頻器在使用的過程中出現(xiàn)發(fā)熱的情況。

2.2.3 高次諧波問題

變頻器如果在使用的過程中，電動機(jī)運(yùn)行出現(xiàn)故障，就會使得電源側(cè)產(chǎn)生高次諧波，影響電壓的穩(wěn)定性和電源系統(tǒng)的正常運(yùn)行。

2.3 變頻器應(yīng)用的注意事項(xiàng)

在煤礦皮帶機(jī)的運(yùn)行過程中，想要使用變頻器來保障其運(yùn)行的穩(wěn)定性，就必須要針對上述問題進(jìn)行針對性的預(yù)防。首先針對電源問題，要求煤礦企業(yè)在進(jìn)行煤礦開發(fā)的過程中，將整個供電系統(tǒng)劃分為不同的部分，將變頻器和煤礦皮帶機(jī)的供電系統(tǒng)單獨(dú)設(shè)立，避免其他機(jī)械設(shè)備供電故障給變頻器的運(yùn)行帶來影響，保證變頻器的安全運(yùn)行。另外，在使用變頻器時(shí)，還需要采取一些措施提高其抗干擾能力，減少其運(yùn)行過程中的噪音。最后，在使用變頻器時(shí)要對電動機(jī)進(jìn)行合理選擇，最好使用專用的電動機(jī)，保證電動機(jī)的運(yùn)行質(zhì)量和穩(wěn)定性，防止變頻器在使用過程中受到高次諧波等問題的干擾。

3 結(jié)語

綜上所述，我國的煤礦開發(fā)行業(yè)在發(fā)展的過程中，自動化技術(shù)和變頻技術(shù)的應(yīng)用對于煤礦開發(fā)的作用是十分明顯的，很多的煤礦企業(yè)在開發(fā)的過程中，都加強(qiáng)了變頻技術(shù)和變頻器的應(yīng)用，而且經(jīng)過實(shí)踐證明，將變頻器應(yīng)用于煤礦皮帶機(jī)上，能夠有效提高其運(yùn)行的效率，調(diào)整運(yùn)行速度，保證運(yùn)行的穩(wěn)定性，防止故障的發(fā)生。正因如此，在我國的煤礦開發(fā)過程中，相關(guān)企業(yè)需要加強(qiáng)變頻器的應(yīng)用。

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