摘要：随着现代国内外变频调速技术的不断成熟和提高，变频器在我国矿山机电设备中得到越来越广泛的应用。我矿的上仓强力皮带输送机原采用工频拖动，液力偶合器传动，存在传动效率低、启动电流冲击及机械冲击大等问题，造成了系统运行不经济；皮带和液力偶合器磨损严重，维修及维护成本高；由于是多电机驱动，很难做到多电机驱动功率平衡。因此对皮带运输机采用变频控制，能有效降低企业生产成本，提高企业经济效益；控制系统本身良好的控制性能和完善的保护环节，能有效避免事故的发生和延长皮带机的使用寿命。本文简要介绍了煤矿强力皮带输送机的变频控制改造及使用情况。

关键词：变频器皮带输送机软启动节能中图分类号：te08文献标识码：a文章编号：皮带机担负着全矿的煤炭运输任务，运输量大，运行时间长，皮带机的安全运行直接影响矿井生产任务能否顺利完成。该皮带机原传动方式为液力偶合器配合行星减速机使用，启动电流大，启动时对机械部分磨损严重甚至损坏，且皮带加载时间短，容易引起皮带张力变化，影响皮带寿命，由于是多电机驱动，很难做到多电机驱动功率平衡[1]。我矿对该皮带进行了技术改造。改用变频控制。通过运行使用，运行安全稳定可靠，产生了较好的经济效益。1原控制方式及使用情况该皮带机为dx3型，带宽b=1000mm，带速v＝2.5ｍｓ；设计运输能力:700th；配用电机型号yb355m2-4，功率：3×250kw,电压660v；巷道倾角0～7°；输送带长度890ｍ。通过液力偶合器偶合减速机来驱动主副滚筒，然后通过滚筒与皮带间的摩擦力来带动皮带运行。初期投入虽然不高，但维护费用较大。另外因设备处于回风巷内，液力偶合器维护不好常常漏油，存在很大的安全隐患。2改造方案将原控制方式改为变频电控方式，采用3台高性能矢量控制型变频器控制3台电动机，构成主从驱动系统，通过各类传感器采集设备的运行状态信息，配合控制系统完成所有的工艺控制和保护功能。2.1控制系统本系统由主控台、变频柜、电源柜和制动柜组成，安放于控制室内。该主控台采用技术先进、性能可靠的可编程控制器，配以多种检测、控制组件完成输送机运行过程中应有的设备闭锁控制、速度闭环控制、各种安全保护和工作状态显示。司机可操作控制台上的操作按钮来控制皮带输送机的运行，并通过指示灯、人机界面了解输送机的运行状态及运行参数。通过操作面板和触摸屏的操作，可对控制方式和运行状态进行设定，监视输送机的运行状态和运行参数的设置[2]。2.2系统特点2.2.1本电控装置可以任意设定皮带的起动时间和运行速度，在很大程度上避免了直接起动给设备带来的机械冲击。2.2.2任意的速度调节给检修、更换皮带等带来了很大的方便，同时结合现场的煤量情况可以降频使用，节能效果非常明显。2.2.3主控台通过实时检测输送机的速度，控制输送机在零速时制动器动作，自动抱闸，避免了输送机的溜车和变频器、电机过流。2.2.4采用变频器完成电机的启动调速，可实现带式输送机的平稳启动和调速要求外，在长时间低速运行（如验绳、验带）状态下，具有明显的节能效果。2.2.5系统具备全面的故障监测、可靠的故障报警保护功能。具有过电压、过电流、欠电压、短路、接地、过热等多种保护功能。2.2.6具备低速验带功能。验带速度为0.2米秒～ve额定速度可调[3]。3改造后的运行情况3.1真正实现了皮带运输机系统的软起动运用变频器对皮带运输机进行驱动，运用变频器的软起动功能，将电机的软起动和皮带机的软起动合二为一，通过电机的慢速起动，带动皮带机缓慢起动，将皮带内部贮存的能量缓慢释放，使皮带机在起动过程中形成的张力波极小，几乎对皮带不造成损害[4]。3.2实现皮带机多电机驱动时的功率平衡应用变频器对皮带机进行驱动时，采用主从控制，实现功率平衡。3.3降低设备的维护量变频器是一种电子器件的集成，它将机械的寿命转化为电子的寿命，寿命很长，大大降低设备维护量。相应的降低了维修费用。3.4方便皮带检修采用变频调速后，可将皮带机运行速度降到很慢，解决了以前由于皮带机运行速度过快而难于检修皮带的问题，提高了皮带的检修效率。3.5节约能源采用变频器驱动后，在整个过程中功率因数达0.9以上，大大节省了无功功率。采用变频器驱动之后，电机与减速器之间是直接硬联接，中间减少了液力偶合器这个环节。因而采用变频器驱动后，系统总的传递效率可提高5%～10%。在变频运行中，在运煤量不大的下或空载的情况下，可将皮带机的运行速度降低，也可节约一部分电量。4经济效益4.1节约电能皮带机电机功率为3×250kw，平均每天运行12h左右.原设计采用直接起动，起动后电机全速运行，而井下煤仓下煤量达不到皮带运输机的运输能力，故皮带上煤量不足，这样很不经济，浪费电能。使用变频器对拖动电机进行变频调速后，皮带运输机按实际需要功率出力，把变频器输出频率设为39hz～40hz，电机转速比工频速度适当降低，就可以使皮带运行速度与井下煤仓下煤量相匹配，同时降低了运行电压和电流，减小电能消耗。据矿井统计，变频调速运行比直接工频运行可节约电能10％～15％。4.2节省维修费用原设计采用电机直接起动，不能调速，起动过程对电网、电机和传动机械设备冲击较大，加剧了机械设备的磨损，缩短了设备使用寿命，同时也缩短了设备维修周期，增加了停产检修次数。直接起动也造成控制设备如真空接触器、开关等的频繁更换，这都增加了维修费用，停产检修也造成煤炭产量的损失。而采用变频器后，可以实现皮带运输机软启动，对电网和机械传动设备基本无冲击，大大延长设备使用寿命。自2008年10月投运至今近两年，一直稳定运行，除正常清洁维护外，没有发生停产检修故障，这无疑节约了维修成本又保证生产不受损失。4.3有效减少人力资源、降低了设备的维护量变频器是一种电子器件的集成，它将机械的寿命转化为电子的寿命，寿命很长，大大降低设备维护量。同时，利用变频器的软起动功能实现带式输送机的软起动，起动过程中对机械基本无冲击，也大大减少了皮带机系统机械部份的检修量。除正常清洁维护，没有大量的维修工作，故不必配备许多设备维修人员。变频器操作简单方便，运行稳定可靠，每班只需1人值班操作即可，节约了人力资源，相应也提高了生产效率[5]。5结束语防爆变频调速装置投入运行后，我矿整个上仓强力输送机系统及驱动电机的事故明显下降，既延长了整个胶带输送机系统的使用寿命，同时又保证了正常生产和生产安全，经济效益和社会效益明显。参考文献:[1]郭永存.头部双滚筒分别驱动胶带输送机电机功率配比的研究[j].煤矿机械.1995年03期.[2]韩安荣.通用变频器及其应用技术[m].北京:机械工业出版社.2000.[3]吴耀伟.皮带机软启动装置plc控制方法[j].《科技资讯》.2011年04期.[4]魏蕾.基于plc及变频调速器的多电机控制研究[d].大连交通大学.2010年.[5]李良仁.变频调速技术与应用[m].电子工业出版社.2004.注：文章内所有公式及图表请用pdf形式查看。