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[摘 要]胶带输送机作为一种有效的传输工具，其在煤矿运输系统中最为常见。近几年来，我国在技术领域不断创新和发展，在运输设备中，尤其是变频技术取得了很大的进步，主要体现在变频的速度、设备稳定性能以及整体功能等方面。正是由于在这些方面的不断发展，使我国在煤炭运输方面有了很大的改善，大大提高了运输效率，有效降低了陈本，还减少了不必要的能耗。本文主要探讨了变频技术的改进如何在输送机中实现广泛应用，已达到调速和提高传输效率的目的，并对其应用做出全面阐述。
[关键词]胶带输送机 煤矿运输系统 变频技术 调速
中图分类号：U225 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2015）37-0252-01
自改革开放以来，我国的工业化进程不断加快，并取得了很大的进步。随着企业的需求不断扩大，煤矿、石油、燃气等是工业生产的主要能源，因此显得有些供不应求。尤其是煤矿在生产和转化能源如电力等方面的使用量很大，使得煤矿的供应量严重缺乏。近几年来，为了获得充足的煤炭资源，人们开始纷纷开采煤矿，但是其成本巨大。因此许多煤矿公司开始致力于创新变频技术，以此来促进胶带输送机的运输速度，从而有效的降低成本，节约能源，保证企业的正常运转。
一、胶带输送机的基本性能要求
胶带输送机在煤矿传输中发挥着重要作用，大多使用的是以钢丝绳芯为主的带式输送机，这样可以保证远距离的煤矿也可以实现有效的传输，而且还可以实现大力承载和双向牵引的效果。使用钢丝绳芯带式胶带输送机大大简化了运输系统，要想实现安全效率的传输，那么就需要对整个系统进行严格要求，例如如何实现软、重载启动、如何保持电压与功率平衡、如何进行牵引和驱动、如何保证调速性能和负力制动等方面都有着很高的要求。成功使用直流调速技术促进传输，改善其无法防爆等方面的不足，就需要采用最新的交流电的变频调速系统应用到胶带输送机中，进而保证传输的顺利进行。
二、变频调速系统在胶带机中的应用
（一）变频调速系统结构组成
变频调速系统是一套完备的系统，主要包括变频主电路、数控系统、运行指示、模拟输入、模拟输出等几部分。这个系统装置如下图所示，其中整个系统的主动力当属变频主电路了，主电路又分为整流、直流及逆变等环节，可以保证在交流和直流之间的有效连接和转换。整流主要是进行单行疏导，内部驱动设备是六个二极管连接成三相的交流电RST，然后转换成整直流电；直流则是通过电容与分压电阻之间的配合来实现电流传输的，电容和电阻是相互作用的，其中电容通过储能及滤波进而保证稳定的电压UD供给，而分压电阻则是通过分解电压发挥效力来保障电容的压降，进而实现其的工作。逆变则是由开关、低功耗IGBT模块以及二极管组成，其中开关有六个，以二极管采用反并联方式连接，通过它们之间的相互配合，通过直流电压UD转换，也可以通过改变频率和有效电压值来转换，进而形成三相交流电。这是整个变频主电路的基本装置。
紧接着是数控系统，它主要是由基极驱动电路、集成电路和CPU处理芯片三部分构成。CPU用于接收传输信号，接收之后，根据CPU芯片的切入程度来对数据进行操作和运算，这样就生成了PWM波形，然后将其传输到基极驱动电路中，进而实现对的IGBT模块的控制。下面是运行指示模块，该设备的作用是记录整个系统的运行状态、出现的故障信息，加以显示，进而使技术管理人员及时的了解情况，针对问题作出相应的调整和改正。最后是模拟输入、输出部分，其主要运作方式就是通过模拟或使用数字来对使用者在调速系统中输入和输出信号施加控制，从而实现全自动化运作。
（二）变频调速系统在胶带输送机的应用需求
1、 对胶带输送机实施软启动。自此变频调速技术研发并应用到煤矿传输中之后，它的软启动装置在驱动胶带输送机中，大大提高了传输速度，而且电机的转速更加精确，通过控制异步电机实现与带动胶带输送机一起慢慢启动，这样就提供了巨大的释存能量的空间和时间，从而使胶带的张力波释放的能力和冲击力的破坏力度大大降低。
2、保证驱动功率的平衡性。使用一拖一的方式将变频器装置应用到胶带输送机中，进而实现控制。如果想要控制多个电机的话，那么就要将一对一换成主从结构的方式，这样就可以在传输过程中保证线速与转动力矩的均衡、一致，从而实现驱动功率的平衡性。
3、 调速面广、范围宽，可满足自动平滑速度。上面提到，交流异步驱动电机是胶带输送机的主要驱动力，计算转速的公式为N=60f（1-s）/p，N就是转速，s表示转速率，f表示交流电频率，p是极对数的值。其中，s、p可以说是相对不变的，因此其实转速是通过交流电频率的变化来反映的。如果交流电频率在[0，50]范围内变化的话，电机的调速范围就比较宽，变频装置就可以通过延长时间的方式来控制输出频率值。因而PWM频率的变化，满足了不同条件下对电机驱动速度的控制。
（三）胶带输送机变频调速系统的组成部件与控制
在图1中我们已经看到了胶带输送机变频主电路的系统，变频调速系统的结构与其相差不大，主要由整流模塊、直流滤波、逆变模块与数字控制等几部分构成。其节能控制的实现通过负载控制输送机传输速度，但是往往负载并不是均匀的，所以难免因为时间滞后的原因导致输出结果的不一致，在调节输送带的速度方面便比较模糊，但是这种模糊控制速度的方式可以用来追踪负载的情况，也就是说在输出结果相差很大的情况下，可以起到尽量减少误差的效果。此时胶带输送机所带的负载量就会加大，胶带运转速度也会不断提升，同时变频装置的电压值也会相应的增大。其控制系统如图2所示：
三、变频调速装置在胶带机中应用选型
（一）矿井采矿环境
煤矿的开采是非常复杂的，地下矿井的环境非常差，黑暗潮湿、空间小，而且空气中弥漫着煤矿释放出来的各种易燃易爆气体，如瓦斯、粉尘等。因此，国家对开采煤矿作业有很多方面的规制，实现安全开采、挖掘和运输煤矿，就必须加强相关开采设备安全性能，防止电气爬电，在采用水冷方式的时候，综合考虑变频器的情况，进而加快散热速度。从而降低安全隐患，保证安全工作。
（二）变频器的防护等级
使用变频装置除了需要考虑矿井的开采环境和安全问题外，还应考虑与这种环境相适应的防护等级，而且必须慎重选择。如果选择不恰当的话，则矿井中固有的煤尘、水汽等物质就会影响变频器的正常使用，还会出现各种危险情况。选择何种防护等级，如IPOO？IP20？IP54等，这需要考虑具体的矿机环境，但是一般情况下，矿井工作中采用的是大于IP54的防护等级。当然这也不是绝对的。
（三）变频器的容量选择
如果想实现对异步电机转速的有效控制，那么选择合适的变频器容量就显得尤为重要了。在选择容量的时候，异步电机的额定电流或者工作电流数值是其主要的依据。我们知道胶带输送机在启动时比较复杂和麻烦，而且因惯性大的缘故会出现很大的晃动，则异步电机对其控速的时候，就会进行能量的回馈。所以为了减少启动输送机时的各种问题，减少电机的振荡和电能回馈的发生，使变频器的长时间正常使用，保证其安全和稳定性，就必须选择容量较大的变频装置。此外，变频装置的规格应与胶带输送机的规格相一致，这样在出现问题的时候，方便进行替换和维修。
四、结语
将变频技术成功的应用到胶带输送机的运行中，实现对它的有效控制，是我国变频技术改进工作的重大成功。它可以完善胶带机的传输工作，减少启动时出现的各种问题，有效调速，保持均衡。变频控制技术属于一种应用型节能技术，所以变频技术在胶带输送机的运用，可以节约大力的能源，花费更低成本，获得更多收益。
参考文献
[1] 杨洁；大功率设备软启动的方式及优缺点比较[J]；科技信息；2011年04期.
[2] 汪学峰；九江石化：应用变频调速节能降耗[N]；中华合作时报；2009年.
[关键词]胶带输送机 煤矿运输系统 变频技术 调速
中图分类号：U225 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2015）37-0252-01
自改革开放以来，我国的工业化进程不断加快，并取得了很大的进步。随着企业的需求不断扩大，煤矿、石油、燃气等是工业生产的主要能源，因此显得有些供不应求。尤其是煤矿在生产和转化能源如电力等方面的使用量很大，使得煤矿的供应量严重缺乏。近几年来，为了获得充足的煤炭资源，人们开始纷纷开采煤矿，但是其成本巨大。因此许多煤矿公司开始致力于创新变频技术，以此来促进胶带输送机的运输速度，从而有效的降低成本，节约能源，保证企业的正常运转。
一、胶带输送机的基本性能要求
胶带输送机在煤矿传输中发挥着重要作用，大多使用的是以钢丝绳芯为主的带式输送机，这样可以保证远距离的煤矿也可以实现有效的传输，而且还可以实现大力承载和双向牵引的效果。使用钢丝绳芯带式胶带输送机大大简化了运输系统，要想实现安全效率的传输，那么就需要对整个系统进行严格要求，例如如何实现软、重载启动、如何保持电压与功率平衡、如何进行牵引和驱动、如何保证调速性能和负力制动等方面都有着很高的要求。成功使用直流调速技术促进传输，改善其无法防爆等方面的不足，就需要采用最新的交流电的变频调速系统应用到胶带输送机中，进而保证传输的顺利进行。
二、变频调速系统在胶带机中的应用
（一）变频调速系统结构组成
变频调速系统是一套完备的系统，主要包括变频主电路、数控系统、运行指示、模拟输入、模拟输出等几部分。这个系统装置如下图所示，其中整个系统的主动力当属变频主电路了，主电路又分为整流、直流及逆变等环节，可以保证在交流和直流之间的有效连接和转换。整流主要是进行单行疏导，内部驱动设备是六个二极管连接成三相的交流电RST，然后转换成整直流电；直流则是通过电容与分压电阻之间的配合来实现电流传输的，电容和电阻是相互作用的，其中电容通过储能及滤波进而保证稳定的电压UD供给，而分压电阻则是通过分解电压发挥效力来保障电容的压降，进而实现其的工作。逆变则是由开关、低功耗IGBT模块以及二极管组成，其中开关有六个，以二极管采用反并联方式连接，通过它们之间的相互配合，通过直流电压UD转换，也可以通过改变频率和有效电压值来转换，进而形成三相交流电。这是整个变频主电路的基本装置。
紧接着是数控系统，它主要是由基极驱动电路、集成电路和CPU处理芯片三部分构成。CPU用于接收传输信号，接收之后，根据CPU芯片的切入程度来对数据进行操作和运算，这样就生成了PWM波形，然后将其传输到基极驱动电路中，进而实现对的IGBT模块的控制。下面是运行指示模块，该设备的作用是记录整个系统的运行状态、出现的故障信息，加以显示，进而使技术管理人员及时的了解情况，针对问题作出相应的调整和改正。最后是模拟输入、输出部分，其主要运作方式就是通过模拟或使用数字来对使用者在调速系统中输入和输出信号施加控制，从而实现全自动化运作。
（二）变频调速系统在胶带输送机的应用需求
1、 对胶带输送机实施软启动。自此变频调速技术研发并应用到煤矿传输中之后，它的软启动装置在驱动胶带输送机中，大大提高了传输速度，而且电机的转速更加精确，通过控制异步电机实现与带动胶带输送机一起慢慢启动，这样就提供了巨大的释存能量的空间和时间，从而使胶带的张力波释放的能力和冲击力的破坏力度大大降低。
2、保证驱动功率的平衡性。使用一拖一的方式将变频器装置应用到胶带输送机中，进而实现控制。如果想要控制多个电机的话，那么就要将一对一换成主从结构的方式，这样就可以在传输过程中保证线速与转动力矩的均衡、一致，从而实现驱动功率的平衡性。
3、 调速面广、范围宽，可满足自动平滑速度。上面提到，交流异步驱动电机是胶带输送机的主要驱动力，计算转速的公式为N=60f（1-s）/p，N就是转速，s表示转速率，f表示交流电频率，p是极对数的值。其中，s、p可以说是相对不变的，因此其实转速是通过交流电频率的变化来反映的。如果交流电频率在[0，50]范围内变化的话，电机的调速范围就比较宽，变频装置就可以通过延长时间的方式来控制输出频率值。因而PWM频率的变化，满足了不同条件下对电机驱动速度的控制。
（三）胶带输送机变频调速系统的组成部件与控制
在图1中我们已经看到了胶带输送机变频主电路的系统，变频调速系统的结构与其相差不大，主要由整流模塊、直流滤波、逆变模块与数字控制等几部分构成。其节能控制的实现通过负载控制输送机传输速度，但是往往负载并不是均匀的，所以难免因为时间滞后的原因导致输出结果的不一致，在调节输送带的速度方面便比较模糊，但是这种模糊控制速度的方式可以用来追踪负载的情况，也就是说在输出结果相差很大的情况下，可以起到尽量减少误差的效果。此时胶带输送机所带的负载量就会加大，胶带运转速度也会不断提升，同时变频装置的电压值也会相应的增大。其控制系统如图2所示：
三、变频调速装置在胶带机中应用选型
（一）矿井采矿环境
煤矿的开采是非常复杂的，地下矿井的环境非常差，黑暗潮湿、空间小，而且空气中弥漫着煤矿释放出来的各种易燃易爆气体，如瓦斯、粉尘等。因此，国家对开采煤矿作业有很多方面的规制，实现安全开采、挖掘和运输煤矿，就必须加强相关开采设备安全性能，防止电气爬电，在采用水冷方式的时候，综合考虑变频器的情况，进而加快散热速度。从而降低安全隐患，保证安全工作。
（二）变频器的防护等级
使用变频装置除了需要考虑矿井的开采环境和安全问题外，还应考虑与这种环境相适应的防护等级，而且必须慎重选择。如果选择不恰当的话，则矿井中固有的煤尘、水汽等物质就会影响变频器的正常使用，还会出现各种危险情况。选择何种防护等级，如IPOO？IP20？IP54等，这需要考虑具体的矿机环境，但是一般情况下，矿井工作中采用的是大于IP54的防护等级。当然这也不是绝对的。
（三）变频器的容量选择
如果想实现对异步电机转速的有效控制，那么选择合适的变频器容量就显得尤为重要了。在选择容量的时候，异步电机的额定电流或者工作电流数值是其主要的依据。我们知道胶带输送机在启动时比较复杂和麻烦，而且因惯性大的缘故会出现很大的晃动，则异步电机对其控速的时候，就会进行能量的回馈。所以为了减少启动输送机时的各种问题，减少电机的振荡和电能回馈的发生，使变频器的长时间正常使用，保证其安全和稳定性，就必须选择容量较大的变频装置。此外，变频装置的规格应与胶带输送机的规格相一致，这样在出现问题的时候，方便进行替换和维修。
四、结语
将变频技术成功的应用到胶带输送机的运行中，实现对它的有效控制，是我国变频技术改进工作的重大成功。它可以完善胶带机的传输工作，减少启动时出现的各种问题，有效调速，保持均衡。变频控制技术属于一种应用型节能技术，所以变频技术在胶带输送机的运用，可以节约大力的能源，花费更低成本，获得更多收益。
参考文献
[1] 杨洁；大功率设备软启动的方式及优缺点比较[J]；科技信息；2011年04期.
[2] 汪学峰；九江石化：应用变频调速节能降耗[N]；中华合作时报；2009年.