皮帶機(jī)電控系統(tǒng)實(shí)施變頻技術(shù)改造探究

馬黎峰

(五礦礦業(yè)(營口)有限公司，遼寧 營口 115000)

在礦山企業(yè)的皮帶機(jī)的電控系統(tǒng)的改革中，對皮帶機(jī)的電控系統(tǒng)進(jìn)行了全面的改革，是皮帶機(jī)電控系統(tǒng)實(shí)施變頻技術(shù)改造的主要代表。在礦山初期使用的皮帶機(jī)電控系統(tǒng)是二電機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)，隨著礦山企業(yè)的不斷發(fā)展壯大，這類運(yùn)輸機(jī)制已經(jīng)不能夠滿足鐵礦石運(yùn)輸?shù)男枨?，公司的高效生產(chǎn)嚴(yán)重跟不上鐵礦石產(chǎn)品運(yùn)輸?shù)乃俣龋钃狭似髽I(yè)的發(fā)展，經(jīng)過企業(yè)高層的不斷研究決定，進(jìn)行了皮帶機(jī)電控系統(tǒng)變頻技術(shù)的改革，使皮帶機(jī)的電控系統(tǒng)由二電機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)轉(zhuǎn)變成三電機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)，改革完成后，皮帶機(jī)運(yùn)輸?shù)墓ぷ餍拭黠@的得到了增加，同時(shí)也增加了運(yùn)輸設(shè)備的安全系能，為企業(yè)的發(fā)展提供了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

1 企業(yè)在皮帶電控系統(tǒng)改革間使用的主要控制設(shè)備

在企業(yè)對皮帶機(jī)電控系統(tǒng)進(jìn)行改革完善中，使用了大批先進(jìn)的控制設(shè)備，最基本的要求則是這些設(shè)備在井下的工作環(huán)境中能夠良好的運(yùn)行，能夠保持良好的工作性能，保證改革的有效性。在皮帶機(jī)電控系統(tǒng)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(tái)選擇了防爆安全性能高的TH6-24S型操作臺(tái)，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(jī)電控系統(tǒng)改革的主要設(shè)備，他是皮帶機(jī)集中控制系統(tǒng)中的核心硬件，基本作用則是在保證設(shè)備系統(tǒng)安全的基礎(chǔ)上對整合系統(tǒng)進(jìn)行精準(zhǔn)的數(shù)據(jù)采集的作用和集中控制的作用。此次選用的是質(zhì)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(shè)備的安裝當(dāng)中留下了足夠的備用點(diǎn)，以備后續(xù)工作的需要。

防爆安全性能高的TH6-24S型操作臺(tái)是控制皮帶機(jī)工作中運(yùn)行與停止主要設(shè)備組成，在該設(shè)備中，可以在保證設(shè)備系統(tǒng)安全的基礎(chǔ)上用數(shù)字顯示皮直觀的顯示出皮帶機(jī)工作時(shí)運(yùn)行的速度、電機(jī)的電流、電機(jī)的溫度等準(zhǔn)確的信息，同時(shí)該操作臺(tái)的LED顯示器還能夠及時(shí)的顯示出皮帶機(jī)的運(yùn)行狀態(tài)以及運(yùn)行過程中的設(shè)備出現(xiàn)故障的問題。對該操作臺(tái)進(jìn)行控制時(shí)，可以進(jìn)行集體自動(dòng)控制，可以進(jìn)行單機(jī)手動(dòng)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(jī)運(yùn)行狀態(tài)下，工作電壓為1140伏，最大的控制功率達(dá)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(jìn)口高質(zhì)量的矢量控制變頻器或者直接轉(zhuǎn)矩控制變頻器，參數(shù)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(jī)電控系統(tǒng)采用變頻技術(shù)的影響

變頻技術(shù)的應(yīng)用一般使用在皮帶機(jī)在恒轉(zhuǎn)矩的工作狀態(tài)下負(fù)載轉(zhuǎn)動(dòng)的調(diào)速過程中，能夠使在各種工作條件下，對皮帶機(jī)的柔性負(fù)載的工作狀態(tài)下的軟啟動(dòng)過程能夠做到準(zhǔn)確有效的控制，同時(shí)能夠?qū)ζC(jī)柔性負(fù)載的工作狀態(tài)下的軟停車動(dòng)態(tài)過程做到準(zhǔn)確有效的控制，能夠?qū)崿F(xiàn)皮帶機(jī)運(yùn)行的軟啟動(dòng)和軟制動(dòng)，同時(shí)也能夠?qū)ζC(jī)各個(gè)驅(qū)動(dòng)電機(jī)之間的功率、速度進(jìn)行調(diào)整，使各個(gè)驅(qū)動(dòng)電機(jī)的功率達(dá)到平衡，使各個(gè)驅(qū)動(dòng)電機(jī)的轉(zhuǎn)速達(dá)到同步，也能夠調(diào)節(jié)皮帶機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)的速度，盡可能的降低皮帶機(jī)在直接啟動(dòng)或者直接停止過程由于慣性的問題對電氣系統(tǒng)造成沖擊，盡可能的避免皮帶機(jī)在直接啟動(dòng)和直接停止時(shí)由于皮帶慣性出現(xiàn)的運(yùn)輸物資掉落和出現(xiàn)皮帶疊加的現(xiàn)象的發(fā)生。變頻技術(shù)在皮帶機(jī)電控系統(tǒng)的應(yīng)用也可以對皮帶機(jī)工作過程中出現(xiàn)的張力波進(jìn)行一定的控制作用，避免了皮帶的張力波對膠帶和機(jī)械造成的直接的損害，盡可能的保證設(shè)備的安全性能，使皮帶機(jī)的使用壽命得到延長。

3 皮帶機(jī)電控系統(tǒng)采用變頻技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)

(1)在變頻技術(shù)的使用中，皮帶機(jī)電控系統(tǒng)也相繼的引進(jìn)了矢量的控制技術(shù)，將直流控制中的雙閉環(huán)控制轉(zhuǎn)換成了交流三相電機(jī)的控制，致使電動(dòng)機(jī)的能夠達(dá)到準(zhǔn)確的調(diào)速，電動(dòng)機(jī)的低頻轉(zhuǎn)矩得到了有效的增加。

(2)皮帶機(jī)自控系統(tǒng)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(jì)算可以有效的分析出電機(jī)轉(zhuǎn)子的磁場位置，在此要進(jìn)行一系列的對比計(jì)算過程，通過有效的途徑快速的反饋給控制處理器，經(jīng)過處理器分級(jí)計(jì)算后，可以通過控制ASIC電路發(fā)出信號(hào)相應(yīng)的控制電機(jī)，這就是所謂的機(jī)械制動(dòng)技術(shù)。使用機(jī)械制動(dòng)技術(shù)，整個(gè)過程可以在極短的時(shí)間內(nèi)進(jìn)行內(nèi)循環(huán)完成任務(wù)。在此時(shí)注意，當(dāng)輸出電機(jī)輸出力矩已經(jīng)達(dá)到飽和時(shí)，將機(jī)械制動(dòng)抱閘打開，這樣才能夠正常的運(yùn)行，避免系統(tǒng)出現(xiàn)故障。

(3)皮帶機(jī)自控系統(tǒng)變頻器的使用，能夠在沒有溫度傳感器的情況下，進(jìn)行自動(dòng)的補(bǔ)償工作，能夠基礎(chǔ)的保證轉(zhuǎn)矩輸出和理想的轉(zhuǎn)矩相同。

(4)皮帶機(jī)自控系統(tǒng)變頻器的使用，可以使電控系統(tǒng)增加PROFIBUS-DP通訊接口，能夠良好的和上位機(jī)以及可編程序控制器進(jìn)行數(shù)據(jù)連接。

(5)皮帶機(jī)自控系統(tǒng)變頻器的使用，也就引進(jìn)了先進(jìn)的電抗器、EMC抗電器輻射裝置等先進(jìn)設(shè)備，可以有的增加設(shè)備工作的穩(wěn)定性與安全性。

4 皮帶機(jī)自控系統(tǒng)變頻器的應(yīng)用效果

皮帶機(jī)自控系統(tǒng)變頻器的使用，可以有效的將皮帶機(jī)工作中的出現(xiàn)的問題及時(shí)的顯示出來，可以及時(shí)的進(jìn)行設(shè)備的維護(hù)，這樣無形中就減少了設(shè)備的故障的出現(xiàn)。同時(shí)變頻器的使用增加了皮帶機(jī)運(yùn)輸物資的工作效率和工作強(qiáng)度，減少了電力資源的消耗，給企業(yè)公司帶來了良好的效益。

5 結(jié)束語

皮帶機(jī)是當(dāng)今主要的運(yùn)輸設(shè)備，廣泛的運(yùn)用與工業(yè)生產(chǎn)中。由于市場經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展，市場競爭力不斷增加，公司企業(yè)的生產(chǎn)技術(shù)就要做出相應(yīng)的創(chuàng)新完善，而皮帶機(jī)電控系統(tǒng)實(shí)施變頻技術(shù)改造與應(yīng)用，有效的增強(qiáng)了皮帶機(jī)運(yùn)輸物資的工作強(qiáng)度與工作速度、有效的增加了皮帶機(jī)運(yùn)輸物資的工作效率，使公司企業(yè)物資運(yùn)輸這一環(huán)節(jié)得到了基本的保障。

［1］楊杰.礦山小井提升機(jī)電控系統(tǒng)實(shí)施低壓變頻技術(shù)改造的研究與應(yīng)用.《江西能源》.2007年1期

［2］楊杰.高壓變頻節(jié)電技術(shù)在礦山副井絞車電控中的應(yīng)用.《江西能源》.2008年1期