礦用皮帶機(jī)變頻電控系統(tǒng)在煤礦中的運(yùn)用探討

王景艷

（中國(guó)平煤神馬控股集團(tuán)有限公司六礦，河南 平頂山 467000）

近年來，我國(guó)的整體經(jīng)濟(jì)水平進(jìn)一步提高，因此，對(duì)煤礦行業(yè)的重視程度也進(jìn)一步提高，皮帶機(jī)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(jī)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(jì)效益提供保障，皮帶機(jī)變頻電控系統(tǒng)的應(yīng)用效果進(jìn)一步提高，這一技術(shù)的應(yīng)用對(duì)于煤礦行業(yè)的穩(wěn)定與發(fā)展具有重要意義。

1 皮帶機(jī)的工作方式

在煤礦運(yùn)行過程中，皮帶機(jī)持續(xù)作為傳輸?shù)V物材料的設(shè)備而存在，皮帶機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)需要依靠電能進(jìn)行，借助電力系統(tǒng)的變化來對(duì)運(yùn)行狀態(tài)加以調(diào)整，其中不同電壓下的運(yùn)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(jī)與液力耦合器等均可以達(dá)到有效驅(qū)動(dòng)這一目標(biāo)。皮帶機(jī)運(yùn)行過程中普遍借助皮帶與滾筒摩擦力來提高自身運(yùn)轉(zhuǎn)效果，維護(hù)皮帶運(yùn)送物品的過程中需要消耗大量的后期維護(hù)資金。借助協(xié)調(diào)運(yùn)行來確保這一階段的煤礦始終處于正常運(yùn)轉(zhuǎn)的情況下，而2臺(tái)單獨(dú)運(yùn)行的皮帶機(jī)可以為這一運(yùn)轉(zhuǎn)的穩(wěn)定性提供保障，而借助變頻電控系統(tǒng)對(duì)皮帶機(jī)的運(yùn)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(jī)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(tái)、變頻柜與電源柜等部分組成，此類系統(tǒng)的聯(lián)動(dòng)運(yùn)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(yùn)轉(zhuǎn)中，主控臺(tái)本身?yè)碛兄^為有效的控制方式，其可以借助控制組件與監(jiān)測(cè)組件的協(xié)調(diào)運(yùn)轉(zhuǎn)確保皮帶傳送機(jī)始終處于閉環(huán)炒作以內(nèi)，達(dá)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(yùn)轉(zhuǎn)效果，可以快速獲取這一交互過程中所存在的各項(xiàng)參數(shù)，并且實(shí)現(xiàn)參數(shù)設(shè)置與參數(shù)調(diào)頻這一目標(biāo)，為其運(yùn)行的穩(wěn)定性與運(yùn)行的效果提供較為合理與有效的保障，其運(yùn)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(dòng)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(shí)間內(nèi)對(duì)傳送皮帶的運(yùn)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(jìn)行調(diào)頻處理的過程中，達(dá)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(hù)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(tái)借助皮帶的運(yùn)行速率圖來實(shí)現(xiàn)對(duì)這一運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)的檢測(cè)表，若在運(yùn)行狀態(tài)中出現(xiàn)運(yùn)行故障，需要根據(jù)不同階段的控制要求對(duì)其跳閘現(xiàn)象進(jìn)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(jī)來保證運(yùn)行效果的平穩(wěn)性與調(diào)速性，之后確保這一運(yùn)轉(zhuǎn)效果可以維持在較為穩(wěn)定的速率下，避免運(yùn)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(cè)等方式實(shí)現(xiàn)報(bào)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(huì)將其運(yùn)轉(zhuǎn)效果加以調(diào)整。

目前，煤礦運(yùn)轉(zhuǎn)過程中普遍會(huì)采用S-700這一型號(hào)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(jìn)行連接，借此來實(shí)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(shí)現(xiàn)對(duì)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(dá)到提高企業(yè)經(jīng)濟(jì)收益的作用，以傳送帶的運(yùn)行裝置來進(jìn)行故障監(jiān)督與管理這一方面的工作，這一傳送帶的運(yùn)行狀態(tài)也可以借助故障監(jiān)督等方式來對(duì)其控制器進(jìn)行調(diào)整，因此，煤礦內(nèi)部管理工作也變得更為簡(jiǎn)便，其調(diào)速過程中的速度變化也會(huì)通過節(jié)能進(jìn)行分析調(diào)節(jié)。

3 變頻電控系統(tǒng)礦用皮帶機(jī)的應(yīng)用要點(diǎn)

3.1 礦用皮帶機(jī)變頻電控系統(tǒng)的運(yùn)行優(yōu)點(diǎn)

皮帶機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)與啟動(dòng)方式均需要借助變頻控制器來進(jìn)行啟動(dòng)調(diào)節(jié)等工作，并且本工作本身具有相應(yīng)的軟啟動(dòng)功能，在軟啟動(dòng)的過程中對(duì)電動(dòng)機(jī)的啟動(dòng)狀態(tài)實(shí)現(xiàn)了合理與有效的調(diào)整，并且通過電動(dòng)機(jī)的慢啟動(dòng)狀態(tài)來進(jìn)行緩慢且勻速的運(yùn)動(dòng)，皮帶機(jī)的自身轉(zhuǎn)化過程中需要確保皮帶機(jī)的能量轉(zhuǎn)化充分且有效，并且通過控制皮帶機(jī)使用壽命的方式保證電機(jī)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(jī)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(jìn)而降低后期維護(hù)過程中出現(xiàn)較大經(jīng)濟(jì)損耗的可能性，實(shí)現(xiàn)對(duì)其運(yùn)行速率的調(diào)整，達(dá)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(shí)，借助皮帶機(jī)的驅(qū)動(dòng)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(fèi)的可能性，而這一電動(dòng)機(jī)的液力耦合器運(yùn)轉(zhuǎn)也可以借助減速器實(shí)現(xiàn)連接啟動(dòng)，從而達(dá)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(yùn)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(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)會(huì)通過不同滾筒的同時(shí)運(yùn)行來實(shí)現(xiàn)對(duì)皮帶運(yùn)轉(zhuǎn)的合理調(diào)動(dòng)，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(yùn)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(yùn)行功率與運(yùn)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(jìn)行調(diào)整，之后通過控制下垂速度的方式保證這一電機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)，這一運(yùn)行過程中需要確保裝房電機(jī)始終處于平穩(wěn)運(yùn)行狀態(tài)，而主控制機(jī)的定速運(yùn)磚渣UN國(guó)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(jī)的轉(zhuǎn)矩平衡。

借助皮帶機(jī)等來落實(shí)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(dá)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(shí)現(xiàn)對(duì)從機(jī)的控制。而此類控制反復(fù)調(diào)整將會(huì)避免因反饋數(shù)據(jù)存在而對(duì)最終運(yùn)行效果造成影響的情況出現(xiàn)，借助主機(jī)運(yùn)行構(gòu)建閉環(huán)連接可以避免故障發(fā)生的過程中主機(jī)停止運(yùn)行的情況出現(xiàn)，此種方式也可以將皮帶機(jī)的運(yùn)行效果進(jìn)行合理且有效的控制。

3.3 具體應(yīng)用方式

交流電機(jī)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(shì)充分體現(xiàn)。達(dá)到有效控制電機(jī)運(yùn)行速度的目的，進(jìn)而避免運(yùn)作控制效果欠佳，而對(duì)最終的運(yùn)行效果產(chǎn)生影響的可能出現(xiàn)。借助電機(jī)的反向切換可以確保電機(jī)始終處于高速運(yùn)轉(zhuǎn)的條件下，并且對(duì)電機(jī)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(yùn)行過程中實(shí)現(xiàn)了對(duì)電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)速率的調(diào)整。因此在煤礦的傳送帶運(yùn)行過程中實(shí)現(xiàn)了對(duì)傳送機(jī)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(jī)故障而導(dǎo)致后續(xù)的礦場(chǎng)停工的情況，避免出現(xiàn)變頻器的運(yùn)輸保護(hù)欠缺的情況出現(xiàn)，而變頻器自身普遍具有一定的自我強(qiáng)化與自我保護(hù)機(jī)制。對(duì)于過熱與超載等現(xiàn)象均可以實(shí)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(yùn)轉(zhuǎn)，并且需要保障變頻測(cè)功率始終維持在96%以上，并且控制電機(jī)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(jī)處于滿載狀態(tài)，變頻器本身具有操作方便與啟動(dòng)穩(wěn)定等優(yōu)勢(shì)，因此，可以將皮帶運(yùn)送機(jī)維持在穩(wěn)定狀態(tài)下。

在皮帶安裝與運(yùn)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(yùn)輸需求調(diào)整速度系統(tǒng)的運(yùn)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(jì)收益提供保障。避免出現(xiàn)全負(fù)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(yùn)轉(zhuǎn)要求，進(jìn)而實(shí)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(jī)的額定力矩來調(diào)整，確保其始終滿足電機(jī)的輸出功率，通過對(duì)變壓帶的啟動(dòng)能力與負(fù)荷能力的調(diào)整使其啟動(dòng)與停止的過程中運(yùn)行狀態(tài)始終處于軟性狀態(tài)，并保持其2曲線運(yùn)動(dòng)，避免運(yùn)行過于強(qiáng)硬而導(dǎo)致平臺(tái)的使用效果與可靠性受到影響，確保其始終運(yùn)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(diǎn)。

3.4 運(yùn)用經(jīng)濟(jì)效益

傳統(tǒng)的皮帶機(jī)工作通常采用直接啟動(dòng)的方式，而此條件下需要對(duì)這一設(shè)備的運(yùn)轉(zhuǎn)效果與運(yùn)轉(zhuǎn)流程加以調(diào)整，這可以起到對(duì)網(wǎng)格、電機(jī)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(shí)將設(shè)備的維護(hù)周期進(jìn)行了優(yōu)化與提高，實(shí)現(xiàn)了優(yōu)化維修效果的這一目的，通過對(duì)真空接觸器與開關(guān)等設(shè)備的調(diào)整對(duì)變頻器的控制達(dá)到軟啟動(dòng)這一目標(biāo)。而這一過程中因變頻器的安裝與使用，將傳動(dòng)機(jī)的使用壽命進(jìn)行優(yōu)化與提高，為這一階段的運(yùn)轉(zhuǎn)效果提供保障。

這一變頻器的使用壽命對(duì)電子設(shè)備的使用壽命加以優(yōu)化與提高，降低了需要對(duì)傳送機(jī)進(jìn)行維護(hù)的頻率，并且通過在啟動(dòng)過程中采用軟啟動(dòng)，降低了需要對(duì)皮帶輸送機(jī)等機(jī)械設(shè)備進(jìn)行維修的可能性，通過常規(guī)清洗與常規(guī)維護(hù)等方式，將原有的機(jī)械維護(hù)量與清洗量加以優(yōu)化，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)對(duì)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(yùn)行，并且每次煤礦生產(chǎn)運(yùn)轉(zhuǎn)都在11h以上，而啟動(dòng)完成后可以借助啟動(dòng)運(yùn)行的方式控制皮帶的運(yùn)輸效果。此方式可以將煤的運(yùn)輸量進(jìn)行合理的調(diào)整，避免因高速運(yùn)轉(zhuǎn)但煤量開采不足的情況，此類情況對(duì)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(fèi)的情況，借助變頻器來開展調(diào)速工作，可以達(dá)到按功率輸出這一目標(biāo)，并且可以對(duì)輸送機(jī)的實(shí)際功率與輸出頻率加以調(diào)整，電機(jī)的轉(zhuǎn)速往往會(huì)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(cái)通變頻電控系統(tǒng)后，煤礦企業(yè)往往會(huì)減少五分之一的能量損耗。對(duì)于煤礦企業(yè)的長(zhǎng)遠(yuǎn)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(yùn)行后，煤礦企業(yè)出現(xiàn)事故的可能性也被進(jìn)一步地優(yōu)化與提高，并且通常為延長(zhǎng)煤礦企業(yè)的傳送帶設(shè)備使用壽命，常常借助三臺(tái)變頻器對(duì)其運(yùn)送效果進(jìn)行控制，確保這一運(yùn)行狀態(tài)始終處于較好的運(yùn)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(yùn)行，可以達(dá)到優(yōu)化開采效果的目的，并且在這一運(yùn)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(huì)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(dòng)柜與主控臺(tái)在內(nèi)的多種設(shè)備來實(shí)現(xiàn)連接與控制，而在控制過程中需要實(shí)現(xiàn)閉環(huán)控制，并且對(duì)設(shè)備進(jìn)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(yùn)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(jī)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(duì)電機(jī)加以啟動(dòng)調(diào)試，確保皮帶機(jī)的調(diào)速可以滿足后續(xù)的運(yùn)行需求與調(diào)試要求，而低速運(yùn)行的過程中，需要給予節(jié)能充分的關(guān)注，主控臺(tái)需要對(duì)其運(yùn)輸速度與運(yùn)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(shí)，而主控臺(tái)也需要根據(jù)運(yùn)送機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)速度實(shí)現(xiàn)對(duì)其監(jiān)測(cè)方面的工作。之后通過對(duì)制動(dòng)器的動(dòng)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(yùn)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(yùn)行效果，通過對(duì)煤量實(shí)際情況加以運(yùn)轉(zhuǎn)維護(hù)。之后通過調(diào)節(jié)速度的方式為這一系統(tǒng)的運(yùn)行效果提供保障，并且通過對(duì)運(yùn)行速度與起止時(shí)間的調(diào)整，可以避免產(chǎn)生機(jī)械沖擊的可能。

煤礦生產(chǎn)過程中，皮帶機(jī)運(yùn)輸十分重要，為保證皮帶機(jī)的運(yùn)行效果，避免停產(chǎn)以及出現(xiàn)經(jīng)濟(jì)損失，必須設(shè)法通過變頻器實(shí)現(xiàn)自我保護(hù)。通過控制過熱跳閘與負(fù)荷跳閘的方式來對(duì)電流進(jìn)行限制，而高頻點(diǎn)變頻器本身具有的防護(hù)性能對(duì)于這一系統(tǒng)的運(yùn)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(yùn)行均可滿足節(jié)能方面的預(yù)先要求，并且通過對(duì)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(shí)現(xiàn)了對(duì)電動(dòng)機(jī)的有效控制，并且通過有效化調(diào)速為這一運(yùn)行狀態(tài)以及運(yùn)行效果提供了合理且有效的保障。

4 結(jié)語(yǔ)

綜上所述，皮帶機(jī)在煤礦的工作過程中起著運(yùn)輸?shù)淖饔茫柚冾l電控系統(tǒng)對(duì)這一器械的運(yùn)行效果進(jìn)行調(diào)整對(duì)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(yùn)行優(yōu)勢(shì)，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(jī)中的應(yīng)用以及煤礦行業(yè)的穩(wěn)定發(fā)展提供保障。