一、概述
國內(nèi)現(xiàn)有大多數(shù)煤礦的皮帶輸送機(jī)一般都采用工頻拖動(dòng)，較少使用變頻器驅(qū)動(dòng)。由于電機(jī)長期工頻運(yùn)行加之液力耦合器效率等問題，造成皮帶運(yùn)輸機(jī)運(yùn)行起來非常不經(jīng)濟(jì)；同時(shí)由于電機(jī)沒有軟起動(dòng)軟停車，機(jī)械上會(huì)產(chǎn)生劇烈沖擊，加速機(jī)械的磨損；還有皮帶、液力耦合器的磨損和維護(hù)等會(huì)給企業(yè)帶來很大數(shù)額的保養(yǎng)維護(hù)費(fèi)用。增加了企業(yè)的運(yùn)營成本。因此，對煤礦企業(yè)的皮帶輸送機(jī)進(jìn)行變頻改造對節(jié)約社會(huì)能源、增加煤礦企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益具有非?，F(xiàn)實(shí)的經(jīng)濟(jì)意義和社會(huì)意義。
二、皮帶機(jī)工作原理
電機(jī)通過驅(qū)動(dòng)輪鼓，靠摩擦牽引皮帶運(yùn)行，皮帶通過張力變形和摩擦力帶動(dòng)物體在支撐輥輪上運(yùn)動(dòng)。皮帶是彈性儲(chǔ)能材料，在皮帶機(jī)停止和運(yùn)行時(shí)都儲(chǔ)存有大量勢能，這就要求皮帶機(jī)起動(dòng)時(shí)要克服靜摩擦力，應(yīng)該采用軟起動(dòng)的方式。國內(nèi)大多數(shù)煤礦采用液力耦合器來實(shí)現(xiàn)皮帶機(jī)的軟啟動(dòng)，在起動(dòng)時(shí)調(diào)整液力耦合器的機(jī)械效率為零，使電機(jī)空載啟動(dòng)。雖然有的采用了轉(zhuǎn)子串接電阻改善啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩和降壓空載啟動(dòng)等方法，但電機(jī)的起動(dòng)電流仍然很大，不僅會(huì)引起電網(wǎng)電壓的劇烈波動(dòng)，還會(huì)造成電機(jī)內(nèi)部機(jī)械沖擊和發(fā)熱等現(xiàn)象。同時(shí)采用液力耦合器起動(dòng)皮帶時(shí)，由于起動(dòng)時(shí)間短、加載力大容易引起皮帶斷裂和老化，對皮帶的強(qiáng)度要求高。加之液力耦合起長時(shí)間工作會(huì)引起其內(nèi)部油溫升高、金屬部件磨損、泄漏及效率波動(dòng)等情況，設(shè)備維護(hù)難度大、維護(hù)成本高、也污染環(huán)境，還存在多機(jī)驅(qū)動(dòng)同一皮帶時(shí)難以解決功率平均和同步問題。
三、變頻改造的優(yōu)勢
變頻調(diào)速是近二十年來興起的一門新技術(shù)，它是通過改變電源頻率來實(shí)現(xiàn)電機(jī)轉(zhuǎn)速的調(diào)節(jié)。因其具有調(diào)速平穩(wěn)、調(diào)速范圍廣、節(jié)能等特性，得到越來越多的采用。隨著變頻調(diào)速技術(shù)的不斷成熟，變頻調(diào)速裝置在皮帶運(yùn)輸設(shè)備上的應(yīng)用也越來越廣泛。大連普傳科技生產(chǎn)的PI7800系列變頻器具有以下特點(diǎn)：
1）真正實(shí)現(xiàn)了帶式輸送機(jī)系統(tǒng)的軟起動(dòng)。運(yùn)用變頻器的軟起動(dòng)功能，將電機(jī)的軟起動(dòng)和皮帶機(jī)的軟起動(dòng)合二為一，通過電機(jī)的慢速起動(dòng)，帶動(dòng)皮帶機(jī)緩慢起動(dòng)，將皮帶內(nèi)部貯存的能量緩慢釋放，使皮帶機(jī)在起動(dòng)過程中形成的張力波極小，幾乎對皮帶不造成損害。
2）降低設(shè)備的維護(hù)量。變頻器是一種電子器件的集成，它將機(jī)械的壽命轉(zhuǎn)化為電子的壽命，壽命延長，大大降低設(shè)備維護(hù)量。同時(shí)，變頻器具備軟起動(dòng)功能實(shí)現(xiàn)帶式輸送機(jī)的軟起動(dòng)，起動(dòng)過程中對機(jī)械基本無沖擊，也大大減少了皮帶機(jī)系統(tǒng)機(jī)械部份的檢修量。如河南某煤礦主井皮帶采用變頻器驅(qū)動(dòng)后，僅皮帶扣一項(xiàng)年節(jié)約費(fèi)用就達(dá)一萬多元。
3）啟動(dòng)平滑，啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩大，沒有沖擊電流，可實(shí)現(xiàn)重載啟動(dòng)。
4）節(jié)能。在皮帶機(jī)上采用變頻驅(qū)動(dòng)后，使系統(tǒng)得功率因數(shù)和系統(tǒng)效率得到提高，有效節(jié)省電能。
四、具體改造案例
山西XX煤礦使用普傳變頻器的應(yīng)用實(shí)例：
1、現(xiàn)場變頻器配置：PI7800 250G6 660V/250KW（Z1205E19459） 一臺(tái)。
PI7800 055G6 660V/55KW（Z1205E19457） 一臺(tái)。
PI7800 160G6 660V/160KW（Z1205E19458） 一臺(tái)。
三臺(tái)變頻器全部用在皮帶機(jī)上面，效果非常好，通過調(diào)整變頻器的頻率來控制輸煤量的多少，極大的方便了現(xiàn)場的操作。節(jié)省了大量的人力和物力，為企業(yè)提供了優(yōu)質(zhì)的服務(wù)和高效的產(chǎn)量并且節(jié)能、環(huán)保。
2、變頻器調(diào)整參數(shù)如下:
F04=1，頻率設(shè)定方式為端子V2模擬量輸入。
F05=3，運(yùn)行控制模式為端子臺(tái)控制。
F08=5，V/F提升方式。出廠值是2，調(diào)試時(shí)視帶載啟動(dòng)情況適當(dāng)調(diào)整該值。
F09=50，加速時(shí)間。視變頻器的功率大小及負(fù)載情況來調(diào)整。
F10=50，減速時(shí)間。按照變頻器的功率大小負(fù)載情況來調(diào)整。
F27=1，停止方式。選擇的自由停車。
F54=1，電機(jī)運(yùn)行方向?？梢苑奖愕母淖冸姍C(jī)方向，而不用改變電機(jī)接線。
