淺談煤礦設備帶式輸送機變頻器的節能問題

韓艷霞

摘 要：在煤礦中，帶式輸送機的使用是非常普遍的，它是我國煤礦企業當中運輸煤炭的重要設備。隨著社會經濟的發展、技術的革新，煤礦設備的自動化進一步提高，原有的帶式輸送機已經不能滿足煤礦發展的需要。就我國煤礦帶式輸送機變頻器的技術研究提出了新的觀點。

關鍵詞：煤礦設備；帶式輸送機；變頻器；節能要求

中圖分類號：TD528.1 文獻標識碼：A DOI：10.15913/j.cnki.kjycx.2015.13.094

目前在我國的煤礦企業當中，最重要的設備就是帶式輸送機，其在煤炭的運輸過程中起著非常重要的作用，但是隨著經濟的發展和節能減排口號的提出，舊型號的帶式輸送機已經不能滿足國家相關的需求。我國煤礦斜井中煤炭的運輸采用皮帶傳輸，煤礦的產品產量和經濟效益都與帶式輸送機的運輸能力和效率息息相關，目前我國的煤礦皮帶傳輸系統一般都是采用調級傳輸的方式，也就是串級調速模式，這種模式雖然在生產過程當中能夠滿足基本的調速要求，但是其電量消耗較大，功率因數較低，而且可靠性也不高，不能充分發揮出帶式輸送機的效能。

1 變頻器的作用

變頻器的作用主要有：①實現帶式輸送機的軟啟動和軟停車。使用變頻器驅動帶式輸送機的時候，電機的啟動帶動皮帶的啟動，由于加了變頻器后啟動成為一個過程，因此實現了啟動與停車的緩沖，減小了皮帶的拉伸力，也減小了對皮帶的磨損。②使帶式輸送機的功率更加平穩，保證電機的同步運轉，而且變頻器的軟啟動和軟停車對皮帶形成了一個很好的保護作用，減少了帶式輸送機的維護次數，增加了帶式輸送機的使用壽命，因此具有經濟價值。③沒有變頻器的情況下，輸送帶有時候滿載，有時候空載。在空載的時候會浪費功率；而在滿載作用下，功率不能滿足要求時，會給帶式輸送機帶來嚴重的消耗，因此采用變頻器可以避免不必要的功率浪費。

2 變頻器的優點

帶式輸送機加裝變頻器后，其生產運行有以下優點：①運行當中更加穩定，變頻器可以優化設備的啟動和停止，因此能很好地維護設備。②帶式輸送機不會出現因為局部轉矩較大而造成的皮帶斷裂以及力傳導不均使皮帶兩側快慢不一而造成的材料堆積。③帶式輸送機一般使用液力耦合器，液力耦合器有維護量大、耗能大和二次成本高等問題，不能滿足節能減排的要求，而且當設備發生故障的時候，設備只能停止運作，這樣會給企業帶來經濟損失和成本浪費，而且通過液壓油進行功率的傳遞也有較大的消耗。在研究當中發現，變頻器能很好地解決上述的問題，減少帶式輸送機的磨損與損耗，起到了節能環保的作用。

3 變頻器的節能要求

為了優化帶式輸送機的功率，實現對帶式輸送機的維護，我們應對變頻器進行一系列的調整，將滿足要求的變頻器應用到相關的設備上來。

首先應當考慮的就是變頻器的性能。一般考慮變頻器的技術指標，啟動的轉矩應當達到普通變頻器的2倍以上，這樣才能起到更好的帶動作用。另外，加速與減速的過程要平穩，不會出現急停急動的現象，達到設備的正常使用需求；運行的速度曲線最好是“S”形，在使用變頻器的同時，還要有完善的自動化控制功能，這樣可以保持帶式輸送機運行的正常維護與記錄，同時還可以解決能量的回饋問題。

其次要考慮變頻器的散熱功能。一般的變頻器都是使用冷水與熱水的循環來實現系統的散熱，但是由于煤礦傳送系統有防爆的要求，因此循環只能在防爆系統的內部進行，不能起到良好的散熱效果。在變頻器的性能問題上，應當更多地考慮變頻器的散熱功能，以保證系統的正常工作溫度。

最后是變頻器的電磁兼容性能。帶式輸送機通常都是用于地下煤礦往地面上的輸送，工作環境非常惡劣，一般的變頻器在這樣的工作環境下很容易受到環境的干擾，而且輸入和輸出的電壓與電流當中有高次諧波。高次諧波的振動可能會引起電氣系統的電磁感應，引起環境事故，因此應當采用電磁兼容性能更好的變頻器來滿足安全生產的需求。

4 變頻器節能應該注意的問題

由于帶式輸送機使用環境的特殊性，在使用當中，有可能會遇到一些問題，這些問題需要格外注意，比如電磁干擾的問題、電源出現異常、電磁震蕩產生高次波、電動機的溫度過高以及振動等。電磁干擾的產生主要是由于變頻器在工作環境當中受到電磁輻射等干擾，導致變頻器工作異常。電源異常經常發生在變頻器的使用過程當中，表現為電源電壓過高或過低，會導致變頻器工作的異常。溫度過熱是指變頻器在低速運行的條件下，由于運轉較慢導致散熱較差、冷卻能力下降，從而使得電機過熱。同時，如果電機運轉速度達到系統的共振頻率會引起電機與系統的共振，就會損害帶式輸送機系統。

比如，某煤礦企業采用的煤礦帶式輸送機的額定功率為 1 200 kW·h，在正常的使用情況之下，每天的電量消耗為 24 480 kW·h，在帶式輸送機上采用了變頻器之后，每天的電量消耗為17 136 kW·h，每天節省的電量將近30%，每年節約的成本達166萬左右。而且除此之外，變頻器在煤礦帶式輸送機功率上的節能效果非常好。

5 結束語

由于我國是煤炭大國，之前的發展模式不注重節約，因此帶式輸送機的功率以及維護使用上均存在不少問題，隨著我國節能節約口號的提出，節能理念開始深入人心，成為我們最關注的課題之一。煤礦每年的浪費是非常驚人的，因此，走科學發展的道路，有效地控制資源浪費是我們追求的目標。本文就帶式輸送機變頻器的使用及優化問題提出了一些意見，希望能夠起到拋磚引玉的作用，為煤礦節能提供一些借鑒。

參考文獻

[1]崔皓淇，呂金明.變頻器在煤礦空氣壓縮機上的應用[J].品牌與標準化，2010（20）.

[2]楊光彩.采煤機變頻器的控制電路及集中常見故障分析[J].中小企業管理與科技（下旬刊），2013（01）.

[3]高壓變頻器在煤礦洗煤廠空氣壓縮機上的應用[J].變頻器世界，2010（10）.

[4]張義杰.變頻器在空氣壓縮機上的應用[J].工礦自動化，2002（04）.

〔編輯：王霞〕