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[摘 要]在煤炭行业生产工艺高速发展的今天，建设或技改成为现代化矿井是发展的必然趋势。在煤矿的运煤流程中带式输送机为最主要的设备，带式输送机采用变频技术是煤炭企业创建节能、高效、现代化矿井的必然项目之一。以韩家湾煤炭公司通过对2-2煤四盘区带式输送机变频技术的改造为例，针对使用传统的偶合器和变频技术做比较，说明带式输送机采用变频技术对煤炭企业的经济效益和工作效率等方面都具有非常现实的经济意义和社会意义。
[关键词]带式输送机；变频技术；改造；节能
中图分类号：TD528.1 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2014）45-0044-01
0 问题的提出
韩家湾煤炭公司自2-2煤四盘区2403工作面开采之前，盘区皮带一直采用工频拖动和液力偶合器（或摩擦式偶合器）配合启动运行。但由于电机长期工频运行加之液力偶合器故障率较高等问题，造成盘区皮带运输机的维护工作量较大，机械事故率较高，从而影响运煤系统的开机率，导致运行非常不经济；同时由于盘区皮带输送机启停频繁（井下煤仓较小，很容易满仓），采用偶合器软启软停要求高且效果不佳，在启动和停止时机械上会产生剧烈冲击并加速机电设备的磨损和损坏，同时在安全方面也存在着很大的隐患。
1 改造前四盘区带式输送机工作特点
韩家湾煤炭公司四盘区可伸缩式带式输送机的基本参数情况，型号为：DSJ120/150/2×200，电机功率为：2×200kW，电机型号为：YBS-200-4，带宽为：1200mm，带速为：2.5m/s，额定运量为：1200t/h，运输距离为：1100m，运输方式为：平巷运输。
原盘区皮带输送机采用液力偶合器（或摩擦式偶合器）进行启动，液力偶合器虽然能解决皮带机的软启动问题，但仍有明显的劣势：
第一、不可调速和单机运行，导致对电能的浪费。由于煤矿生产安排不同，可能盘区皮带煤量很小但又不能停转，不可调速和单机运行就会导致电能的不必要浪费。
第二、采用偶合器，对系统启动要求高，导致开机率降低。由于采用偶合器时电机必须先空载启动，但由于系统启停频繁，每次都要求系统拉空从而影响开机率同时对岗位工要求也较高。
第三、采用偶合器，对供电电网冲击较大。工频启动时，启动电流很大，为电机额定电流的5—7倍。大的启动瞬间电流会在启动过程中产生冲击，引起电机内部机械应力和热应力发生变化，对设备造成严重磨损甚至损坏，同时还将引起电网电压下降，影响到电网内其它设备的正常运行；
第四、采用偶合器软起皮带时，由于启动时间短、加速度大，对减速机及皮带架子和各滚筒等机械部分的机械冲击相当大，容易发生机械事故，同时皮带的加载力和张力变化大容易引起皮带断裂和老化，对皮带带强要求较高；
2 变频改造后四盘区带式输送机的工作特点
四盘区带式输送机通过变频器对驱动进行了改造，改造后给企业带来极大的社会和经济效益，相比改造前有了明显的优势：
第一、运行速度可调控和单机运行。这点是变频改造的重要原因，运用变频调速能优化工艺过程，满足生产工艺过程对速度的要求。借助内置PID的调节功能，可以实现无级调节，还能通过PLC或其他控制器来实现远程速度的调节。韩家湾煤炭公司综采工作面设有一采一备，当综采工作面不在四盘区生产时，四盘区皮带又不能停止运行，因为四盘区还有掘进工作面出煤，但煤量又很小，如果皮带全速运行时就产生了电能的不必要浪费，改造为变频后可单机运行并调节变频器的频率从而减低皮带的速度，达到了节约电力成本的目的；
第二、带式输送机的软启动达到了正真体现。运用变频器的软启动功能，将输送机整个系统实现了软起，通过电机的慢速启动，带动皮带机缓慢启动，将输送机内部贮藏的能量缓慢释放，将皮带机的启动过程中形成的张力波极小，几乎对皮带不造成损害；
第三、启动和停止时间可调控。在变频调速中，启动时间可调控，可以在零速零电压启动，充分降低启动电流，提高绕组承受力，并对电网不造成冲击。同样停止时间也是可控的，这样能减少对机械部件和电机的冲击，从而使整个系统更加安全，很好的保护了设备的使用寿命；
第四、可逆运行方便、可靠。在变频器控制中，要实现可逆运行控制无须额外的可逆控制装置，只要改变输出电压的相序即可，这就降低了维护成本、节省了安装空间；
第五、实现皮带机双驱动电机驱动时的功率平衡。应用变频器对皮带机进行驱动时，一般采用一拖一控制，采用主从控制，实现功率平衡；
第六、降低电力线路电压波动，提高了电网的功率因数。电机工频启动时，电流剧增的同时，电压也会大幅度波动，电压下降幅度的大小将取决于启动电机功率的大小和配电网的容量。电压下降将会导致同一供电网络中的电压敏感设备故障跳闸或工作异常，而采用变频调速后，由于能在零频零压时逐步启动，能最大程度的消除电压下降。同时采用变频控制后，其性能变为：AC-DC-AC，在整流滤波后，负载特性发生变化，变频器对电网的阻抗特性呈阻性，少了无功损耗，从而提高了功率因数。
3 结束语
综上所述，韩家湾煤炭公司四盘区带式输送机变频技术改造，不仅在技术的先进性还是企业经济效益方面都是巨大的，是一次非常成功的改造，对推动韩家湾煤炭公司矿井现代化改造及长远健康发展奠定了良好的基础，同时我们也不难看出随着煤炭行业高速发展，在皮带输送系统领域中，变频技术的应用是必然的选择。
[关键词]带式输送机；变频技术；改造；节能
中图分类号：TD528.1 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2014）45-0044-01
0 问题的提出
韩家湾煤炭公司自2-2煤四盘区2403工作面开采之前，盘区皮带一直采用工频拖动和液力偶合器（或摩擦式偶合器）配合启动运行。但由于电机长期工频运行加之液力偶合器故障率较高等问题，造成盘区皮带运输机的维护工作量较大，机械事故率较高，从而影响运煤系统的开机率，导致运行非常不经济；同时由于盘区皮带输送机启停频繁（井下煤仓较小，很容易满仓），采用偶合器软启软停要求高且效果不佳，在启动和停止时机械上会产生剧烈冲击并加速机电设备的磨损和损坏，同时在安全方面也存在着很大的隐患。
1 改造前四盘区带式输送机工作特点
韩家湾煤炭公司四盘区可伸缩式带式输送机的基本参数情况，型号为：DSJ120/150/2×200，电机功率为：2×200kW，电机型号为：YBS-200-4，带宽为：1200mm，带速为：2.5m/s，额定运量为：1200t/h，运输距离为：1100m，运输方式为：平巷运输。
原盘区皮带输送机采用液力偶合器（或摩擦式偶合器）进行启动，液力偶合器虽然能解决皮带机的软启动问题，但仍有明显的劣势：
第一、不可调速和单机运行，导致对电能的浪费。由于煤矿生产安排不同，可能盘区皮带煤量很小但又不能停转，不可调速和单机运行就会导致电能的不必要浪费。
第二、采用偶合器，对系统启动要求高，导致开机率降低。由于采用偶合器时电机必须先空载启动，但由于系统启停频繁，每次都要求系统拉空从而影响开机率同时对岗位工要求也较高。
第三、采用偶合器，对供电电网冲击较大。工频启动时，启动电流很大，为电机额定电流的5—7倍。大的启动瞬间电流会在启动过程中产生冲击，引起电机内部机械应力和热应力发生变化，对设备造成严重磨损甚至损坏，同时还将引起电网电压下降，影响到电网内其它设备的正常运行；
第四、采用偶合器软起皮带时，由于启动时间短、加速度大，对减速机及皮带架子和各滚筒等机械部分的机械冲击相当大，容易发生机械事故，同时皮带的加载力和张力变化大容易引起皮带断裂和老化，对皮带带强要求较高；
2 变频改造后四盘区带式输送机的工作特点
四盘区带式输送机通过变频器对驱动进行了改造，改造后给企业带来极大的社会和经济效益，相比改造前有了明显的优势：
第一、运行速度可调控和单机运行。这点是变频改造的重要原因，运用变频调速能优化工艺过程，满足生产工艺过程对速度的要求。借助内置PID的调节功能，可以实现无级调节，还能通过PLC或其他控制器来实现远程速度的调节。韩家湾煤炭公司综采工作面设有一采一备，当综采工作面不在四盘区生产时，四盘区皮带又不能停止运行，因为四盘区还有掘进工作面出煤，但煤量又很小，如果皮带全速运行时就产生了电能的不必要浪费，改造为变频后可单机运行并调节变频器的频率从而减低皮带的速度，达到了节约电力成本的目的；
第二、带式输送机的软启动达到了正真体现。运用变频器的软启动功能，将输送机整个系统实现了软起，通过电机的慢速启动，带动皮带机缓慢启动，将输送机内部贮藏的能量缓慢释放，将皮带机的启动过程中形成的张力波极小，几乎对皮带不造成损害；
第三、启动和停止时间可调控。在变频调速中，启动时间可调控，可以在零速零电压启动，充分降低启动电流，提高绕组承受力，并对电网不造成冲击。同样停止时间也是可控的，这样能减少对机械部件和电机的冲击，从而使整个系统更加安全，很好的保护了设备的使用寿命；
第四、可逆运行方便、可靠。在变频器控制中，要实现可逆运行控制无须额外的可逆控制装置，只要改变输出电压的相序即可，这就降低了维护成本、节省了安装空间；
第五、实现皮带机双驱动电机驱动时的功率平衡。应用变频器对皮带机进行驱动时，一般采用一拖一控制，采用主从控制，实现功率平衡；
第六、降低电力线路电压波动，提高了电网的功率因数。电机工频启动时，电流剧增的同时，电压也会大幅度波动，电压下降幅度的大小将取决于启动电机功率的大小和配电网的容量。电压下降将会导致同一供电网络中的电压敏感设备故障跳闸或工作异常，而采用变频调速后，由于能在零频零压时逐步启动，能最大程度的消除电压下降。同时采用变频控制后，其性能变为：AC-DC-AC，在整流滤波后，负载特性发生变化，变频器对电网的阻抗特性呈阻性，少了无功损耗，从而提高了功率因数。
3 结束语
综上所述，韩家湾煤炭公司四盘区带式输送机变频技术改造，不仅在技术的先进性还是企业经济效益方面都是巨大的，是一次非常成功的改造，对推动韩家湾煤炭公司矿井现代化改造及长远健康发展奠定了良好的基础，同时我们也不难看出随着煤炭行业高速发展，在皮带输送系统领域中，变频技术的应用是必然的选择。