礦用皮帶機變頻電控系統(tǒng)在煤礦中的運用探討

王景艷

（中國平煤神馬控股集團有限公司六礦，河南 平頂山 467000）

近年來，我國的整體經(jīng)濟水平進一步提高，因此，對煤礦行業(yè)的重視程度也進一步提高，皮帶機變頻電控系統(tǒng)在煤礦中的應(yīng)用十分廣泛。因此，明確礦用皮帶機變頻電控系統(tǒng)在煤礦中的工作方式與控制方式可以為礦產(chǎn)企業(yè)的經(jīng)濟效益提供保障，皮帶機變頻電控系統(tǒng)的應(yīng)用效果進一步提高，這一技術(shù)的應(yīng)用對于煤礦行業(yè)的穩(wěn)定與發(fā)展具有重要意義。

1 皮帶機的工作方式

在煤礦運行過程中，皮帶機持續(xù)作為傳輸?shù)V物材料的設(shè)備而存在，皮帶機的運轉(zhuǎn)需要依靠電能進行，借助電力系統(tǒng)的變化來對運行狀態(tài)加以調(diào)整，其中不同電壓下的運轉(zhuǎn)效果以及所產(chǎn)生的摩擦阻力等均有所不同，借助減速機與液力耦合器等均可以達到有效驅(qū)動這一目標(biāo)。皮帶機運行過程中普遍借助皮帶與滾筒摩擦力來提高自身運轉(zhuǎn)效果，維護皮帶運送物品的過程中需要消耗大量的后期維護資金。借助協(xié)調(diào)運行來確保這一階段的煤礦始終處于正常運轉(zhuǎn)的情況下，而2臺單獨運行的皮帶機可以為這一運轉(zhuǎn)的穩(wěn)定性提供保障，而借助變頻電控系統(tǒng)對皮帶機的運轉(zhuǎn)效果加以控制，可以為煤礦企業(yè)的穩(wěn)定與發(fā)展提供較為充分與有效的保障。

2 皮帶機的控制方式

2.1 變頻系統(tǒng)控制

變頻電控系統(tǒng)主要依靠主控臺、變頻柜與電源柜等部分組成，此類系統(tǒng)的聯(lián)動運轉(zhuǎn)可以為煤礦企業(yè)的皮帶傳送提供良好的條件，這一運轉(zhuǎn)中，主控臺本身擁有著較為有效的控制方式，其可以借助控制組件與監(jiān)測組件的協(xié)調(diào)運轉(zhuǎn)確保皮帶傳送機始終處于閉環(huán)炒作以內(nèi)，達到快速閉鎖的目標(biāo)，借助控制器來優(yōu)化提高電控系統(tǒng)的運轉(zhuǎn)效果，可以快速獲取這一交互過程中所存在的各項參數(shù)，并且實現(xiàn)參數(shù)設(shè)置與參數(shù)調(diào)頻這一目標(biāo)，為其運行的穩(wěn)定性與運行的效果提供較為合理與有效的保障，其運轉(zhuǎn)形式如圖1所示。

圖1 皮帶控制系統(tǒng)

2.2 調(diào)頻與自動化控制

近年來，科學(xué)技術(shù)水平提高后，所使用的礦用傳送皮帶電控系統(tǒng)，可以在短時間內(nèi)對傳送皮帶的運轉(zhuǎn)效果產(chǎn)生調(diào)整，避免了傳統(tǒng)控制器突然斷開連接出現(xiàn)較大沖擊力的情況出現(xiàn)，在變頻控制系統(tǒng)進行調(diào)頻處理的過程中，達到了節(jié)能減排這一目的，并且避免了傳統(tǒng)控制系統(tǒng)需要大量后期維護資金的情況出現(xiàn)。而為確保滿足節(jié)能這一要求，分析更換的方便程度，主控臺借助皮帶的運行速率圖來實現(xiàn)對這一運轉(zhuǎn)狀態(tài)的檢測表，若在運行狀態(tài)中出現(xiàn)運行故障，需要根據(jù)不同階段的控制要求對其跳閘現(xiàn)象進行調(diào)整，之后借助變頻電控系統(tǒng)加以傳送，設(shè)備可以通過傳送機來保證運行效果的平穩(wěn)性與調(diào)速性，之后確保這一運轉(zhuǎn)效果可以維持在較為穩(wěn)定的速率下，避免運行狀態(tài)不佳導(dǎo)致其節(jié)能效果與工作效果受到影響的可能出現(xiàn)，借助變頻控制與故障檢測等方式實現(xiàn)報警處理。可以確保這一功能中出現(xiàn)短路與過熱等現(xiàn)象，若帶速低于額定速度，調(diào)頻控制系統(tǒng)會將其運轉(zhuǎn)效果加以調(diào)整。

目前，煤礦運轉(zhuǎn)過程中普遍會采用S-700這一型號的控制器，其仍需借助中央處理模塊以及PI端口等將變壓器進行連接，借此來實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)與端口間的信息交流，這一系統(tǒng)也可以通過確保信息交流有效性的方式來實現(xiàn)對變頻器的監(jiān)督與管理，這一狀態(tài)下也可以將工作狀態(tài)加以調(diào)整，并且可以達到提高企業(yè)經(jīng)濟收益的作用，以傳送帶的運行裝置來進行故障監(jiān)督與管理這一方面的工作，這一傳送帶的運行狀態(tài)也可以借助故障監(jiān)督等方式來對其控制器進行調(diào)整，因此，煤礦內(nèi)部管理工作也變得更為簡便，其調(diào)速過程中的速度變化也會通過節(jié)能進行分析調(diào)節(jié)。

3 變頻電控系統(tǒng)礦用皮帶機的應(yīng)用要點

3.1 礦用皮帶機變頻電控系統(tǒng)的運行優(yōu)點

皮帶機的運轉(zhuǎn)狀態(tài)與啟動方式均需要借助變頻控制器來進行啟動調(diào)節(jié)等工作，并且本工作本身具有相應(yīng)的軟啟動功能，在軟啟動的過程中對電動機的啟動狀態(tài)實現(xiàn)了合理與有效的調(diào)整，并且通過電動機的慢啟動狀態(tài)來進行緩慢且勻速的運動，皮帶機的自身轉(zhuǎn)化過程中需要確保皮帶機的能量轉(zhuǎn)化充分且有效，并且通過控制皮帶機使用壽命的方式保證電機功率始終處于較為平穩(wěn)與有效的條件下，變頻系統(tǒng)在應(yīng)用過程中需要將各電機的功率保持在同一且穩(wěn)定的狀態(tài)下。避免出現(xiàn)磨損率較大等情況，進而降低后期維護過程中出現(xiàn)較大經(jīng)濟損耗的可能性，實現(xiàn)對其運行速率的調(diào)整，達到合理檢查與有效檢修這一目標(biāo)，在提高檢修效率的同時，借助皮帶機的驅(qū)動來調(diào)整此過程中的功率因數(shù)始終保持在0.9以上，避免出現(xiàn)無功功率浪費的可能性，而這一電動機的液力耦合器運轉(zhuǎn)也可以借助減速器實現(xiàn)連接啟動，從而達到提高傳遞效率的目的，并且需要避免出現(xiàn)空載現(xiàn)象，借助運煤量來保證這一空載狀態(tài)。

3.2 主從控制系統(tǒng)

由圖1可以發(fā)現(xiàn)，電機的運轉(zhuǎn)會通過不同滾筒的同時運行來實現(xiàn)對皮帶運轉(zhuǎn)的合理調(diào)動，而后續(xù)連接也需要采用硬性連接，并且通過軟性連接等方式來保持其運轉(zhuǎn)效果。這一過程中借助轉(zhuǎn)速調(diào)整的方式來確保其運行功率與運行的平衡性，之后通過協(xié)調(diào)平衡的方式將主控系統(tǒng)的固定轉(zhuǎn)速進行調(diào)整，之后通過控制下垂速度的方式保證這一電機的運轉(zhuǎn)狀態(tài)，這一運行過程中需要確保裝房電機始終處于平穩(wěn)運行狀態(tài)，而主控制機的定速運磚渣UN國泰需要借助轉(zhuǎn)矩下垂等方式來調(diào)整下垂的速率，確保器電機的轉(zhuǎn)矩平衡。

借助皮帶機等來落實主從控制系統(tǒng)圖將RDCO板配置于上方，并通過光纖等系統(tǒng)來達到信息交流的目標(biāo)，最終控制與構(gòu)建轉(zhuǎn)速定值的過程中實現(xiàn)對從機的控制。而此類控制反復(fù)調(diào)整將會避免因反饋數(shù)據(jù)存在而對最終運行效果造成影響的情況出現(xiàn)，借助主機運行構(gòu)建閉環(huán)連接可以避免故障發(fā)生的過程中主機停止運行的情況出現(xiàn)，此種方式也可以將皮帶機的運行效果進行合理且有效的控制。

3.3 具體應(yīng)用方式

交流電機的變頻電控系統(tǒng)與傳統(tǒng)的控制方式有所不同，此種控制方式的效果更佳，并且可以在控制與信息交換的過程中將此方面所具備的優(yōu)勢充分體現(xiàn)。達到有效控制電機運行速度的目的，進而避免運作控制效果欠佳，而對最終的運行效果產(chǎn)生影響的可能出現(xiàn)。借助電機的反向切換可以確保電機始終處于高速運轉(zhuǎn)的條件下，并且對電機的起止操作效果也有一定的優(yōu)化與提高，可以快速適應(yīng)工況中不同的控制環(huán)境。變頻控制這一方案在運行過程中實現(xiàn)了對電機運轉(zhuǎn)速率的調(diào)整。因此在煤礦的傳送帶運行過程中實現(xiàn)了對傳送機的樞紐控制，而這一故障階段可以通過控制皮帶的輸送效果避免出現(xiàn)輸送機故障而導(dǎo)致后續(xù)的礦場停工的情況，避免出現(xiàn)變頻器的運輸保護欠缺的情況出現(xiàn)，而變頻器自身普遍具有一定的自我強化與自我保護機制。對于過熱與超載等現(xiàn)象均可以實現(xiàn)警告與調(diào)整，而變頻器的諧波輸入小于5%，才可位置協(xié)同的運轉(zhuǎn)，并且需要保障變頻測功率始終維持在96%以上，并且控制電機滿載條件下的變頻功率，通過控制變頻功率的方式來確保電機處于滿載狀態(tài)，變頻器本身具有操作方便與啟動穩(wěn)定等優(yōu)勢，因此，可以將皮帶運送機維持在穩(wěn)定狀態(tài)下。

在皮帶安裝與運輸?shù)倪^程中，變頻電控系統(tǒng)可以根據(jù)煤礦的生產(chǎn)以及運輸需求調(diào)整速度系統(tǒng)的運行狀態(tài)，確保操作始終維持在穩(wěn)定與有效的條件下，為煤礦企業(yè)的經(jīng)濟收益提供保障。避免出現(xiàn)全負荷操作的可能性，借助這一方案來確保其工藝要求是否滿足煤礦電氣控制系統(tǒng)的運轉(zhuǎn)要求，進而實現(xiàn)降低能耗與提高工藝這一目標(biāo)。各類變頻器的輸出需要根據(jù)電機的額定力矩來調(diào)整，確保其始終滿足電機的輸出功率，通過對變壓帶的啟動能力與負荷能力的調(diào)整使其啟動與停止的過程中運行狀態(tài)始終處于軟性狀態(tài)，并保持其2曲線運動，避免運行過于強硬而導(dǎo)致平臺的使用效果與可靠性受到影響，確保其始終運行較為穩(wěn)定與有效，因此，變頻電控系統(tǒng)本身具有可靠與穩(wěn)定等一系列特點。

3.4 運用經(jīng)濟效益

傳統(tǒng)的皮帶機工作通常采用直接啟動的方式，而此條件下需要對這一設(shè)備的運轉(zhuǎn)效果與運轉(zhuǎn)流程加以調(diào)整，這可以起到對網(wǎng)格、電機等設(shè)備沖擊力的有效化調(diào)整，避免了設(shè)備出現(xiàn)較大磨損的可能性，在縮短設(shè)備壽命的同時將設(shè)備的維護周期進行了優(yōu)化與提高，實現(xiàn)了優(yōu)化維修效果的這一目的，通過對真空接觸器與開關(guān)等設(shè)備的調(diào)整對變頻器的控制達到軟啟動這一目標(biāo)。而這一過程中因變頻器的安裝與使用，將傳動機的使用壽命進行優(yōu)化與提高，為這一階段的運轉(zhuǎn)效果提供保障。

這一變頻器的使用壽命對電子設(shè)備的使用壽命加以優(yōu)化與提高，降低了需要對傳送機進行維護的頻率，并且通過在啟動過程中采用軟啟動，降低了需要對皮帶輸送機等機械設(shè)備進行維修的可能性，通過常規(guī)清洗與常規(guī)維護等方式，將原有的機械維護量與清洗量加以優(yōu)化，進而實現(xiàn)對各類變頻器械的合理使用，避免因維修工作較為復(fù)雜而導(dǎo)致最終的生產(chǎn)效率受到影響的可能性出現(xiàn)。

目前，煤礦企業(yè)在生產(chǎn)過程中主要應(yīng)用電功率在750kW左右的條件下運行，并且每次煤礦生產(chǎn)運轉(zhuǎn)都在11h以上，而啟動完成后可以借助啟動運行的方式控制皮帶的運輸效果。此方式可以將煤的運輸量進行合理的調(diào)整，避免因高速運轉(zhuǎn)但煤量開采不足的情況，此類情況對變頻調(diào)速等要求具有重要意義，并且可以避免因煤量不足等原因而出現(xiàn)能源浪費的情況，借助變頻器來開展調(diào)速工作，可以達到按功率輸出這一目標(biāo)，并且可以對輸送機的實際功率與輸出頻率加以調(diào)整，電機的轉(zhuǎn)速往往會低于額定功率，因此，工作的電壓與電流可以起到降低功耗的作用，而財通變頻電控系統(tǒng)后，煤礦企業(yè)往往會減少五分之一的能量損耗。對于煤礦企業(yè)的長遠發(fā)展具有重要意義。

而當(dāng)煤礦的變頻調(diào)速裝置在加入運行后，煤礦企業(yè)出現(xiàn)事故的可能性也被進一步地優(yōu)化與提高，并且通常為延長煤礦企業(yè)的傳送帶設(shè)備使用壽命，常常借助三臺變頻器對其運送效果進行控制，確保這一運行狀態(tài)始終處于較好的運行條件之下，因此借助煤礦皮帶電氣控制系統(tǒng)等來維持其運行，可以達到優(yōu)化開采效果的目的，并且在這一運行狀態(tài)下，生產(chǎn)效率與生產(chǎn)成本間的關(guān)系以及收益都會得到極大的優(yōu)化與提高。

3.5 優(yōu)化改造措施

皮帶電氣控制系統(tǒng)本身需要借助包括制動柜與主控臺在內(nèi)的多種設(shè)備來實現(xiàn)連接與控制，而在控制過程中需要實現(xiàn)閉環(huán)控制，并且對設(shè)備進行閉鎖控制，確保這一過程始終處于安全與有效的條件下，而相關(guān)人員在運送過程中也可借助控制等加以調(diào)整。為了確保礦產(chǎn)企業(yè)皮帶機電氣變頻控制系統(tǒng)的合理應(yīng)用，需要首先借助變頻器來對電機加以啟動調(diào)試，確保皮帶機的調(diào)速可以滿足后續(xù)的運行需求與調(diào)試要求，而低速運行的過程中，需要給予節(jié)能充分的關(guān)注，主控臺需要對其運輸速度與運輸效果加以合理與有效的調(diào)整，確保其節(jié)能方面的作用可以得到有效的落實，而主控臺也需要根據(jù)運送機的運轉(zhuǎn)速度實現(xiàn)對其監(jiān)測方面的工作。之后通過對制動器的動作控制避免出現(xiàn)溜車與變頻器過流等情況，為這一系統(tǒng)的運行效果提供科學(xué)有力的保障。需要定期更換與檢修來維持其運行效果，通過對煤量實際情況加以運轉(zhuǎn)維護。之后通過調(diào)節(jié)速度的方式為這一系統(tǒng)的運行效果提供保障，并且通過對運行速度與起止時間的調(diào)整，可以避免產(chǎn)生機械沖擊的可能。

煤礦生產(chǎn)過程中，皮帶機運輸十分重要，為保證皮帶機的運行效果，避免停產(chǎn)以及出現(xiàn)經(jīng)濟損失，必須設(shè)法通過變頻器實現(xiàn)自我保護。通過控制過熱跳閘與負荷跳閘的方式來對電流進行限制，而高頻點變頻器本身具有的防護性能對于這一系統(tǒng)的運行有著極大的幫助。而隨其持續(xù)應(yīng)用不難發(fā)現(xiàn)，這一系統(tǒng)的接口安裝與設(shè)備運行均可滿足節(jié)能方面的預(yù)先要求，并且通過對額定功率的調(diào)整，確保輸出功率滿足工作要求。高壓變頻器在煤礦企業(yè)的生產(chǎn)過程中，借助交流電控制的方式實現(xiàn)了對電動機的有效控制，并且通過有效化調(diào)速為這一運行狀態(tài)以及運行效果提供了合理且有效的保障。

4 結(jié)語

綜上所述，皮帶機在煤礦的工作過程中起著運輸?shù)淖饔茫柚冾l電控系統(tǒng)對這一器械的運行效果進行調(diào)整對煤礦行業(yè)的穩(wěn)定與發(fā)展具有重要作用，因此，需要充分明確變頻電控系統(tǒng)運行優(yōu)勢，科學(xué)應(yīng)用主從控制方式，為變頻電控系統(tǒng)在煤礦皮帶機中的應(yīng)用以及煤礦行業(yè)的穩(wěn)定發(fā)展提供保障。