变频器参与皮带机变频电控系统的工作过程与实际应用效果

在井下作业中皮带机并不是单独使用的，通常是搭配多部输送机一起运行，所以在启动时的顺序一定要在前一级设备启动后，下一级设备才能启动。解除前一次锁定后，可以检测和判断皮带电控系统各部分的状态，满足启动条件后才能启动。皮带电控系统的控制原理如下图所示。

皮带电控系统控制原理

（1）启动时，皮带电控首先对皮带系统传送过来的信号进行判断，如跑偏、堆煤、纵撕、急停闭锁等，若各信号正常才能进入下一程序；然后根据机头上各传感器返回的信号，判断制动闸和各开关状态是否正常；最后，判断带子的张力是否在允许启动范围内。

（2）当皮带机各部分都处于正常状态，具备起车条件，才会发出启动信号。当发出起车指令后，变频器起动。操作台发出变频运行信号，变频器按操作台给定的运行信号输出频率和电压变化的电源，控制电机按给定的“S”形曲线软启。

（3）与此同时，操作台发出指令使抱闸打开，并检测抱闸是否完全打开。若抱闸未打开或未完全打开，将关闭运行信号，同时给变频器抱闸信号使变频器急停，防止变频器因堵转而出现过流跳闸。

（4）当皮带达到额定速度，电控系统实时检测皮带速度与滚筒速度，当二者速度差值超过规定值，紧急停车，并发出打滑报警信号。

（5）系统实时检测电机温度、减速器温度、轴承温度、皮带张力、电机电流、抱闸状态、变频状态、PROMOS状态等，当任一项指标或状态不正常时，系统紧急停车并报警。

采用高压变频器对皮带机进行驱动的效果

变频器2012年11月调试完毕投入使用至今，没有发生故障停机，运行状态良好。皮带机采用变频器后，具体来说，有以下好处：

（1）真正实现皮带机软启动：电机的缓慢启动带动带式输送机缓慢启动，储存在皮带中的能量缓慢释放，可以最大限度地减少输送机启动和停止时的冲击，几乎不会对皮带造成损坏。

（2）降低胶带带强：由于变频器启动时间可以在1～3600s内调整，皮带机启动时间通常在60～120s内根据现场情况设定。由于降低了启动冲击，机械系统的损耗也随之降低，尤其托辊及滚筒寿命大大延长。

（3）多电机驱动时皮带机的转矩平衡：多电机驱动时采用主从或协调柜控制方式，实现转矩平衡。

（4）验带功能：低转速验带功能是皮带机维修的基本要求。采用无极调速交流变频调速系统，在无极验带状态下，能在0~100%额定带速范围内调节任何速度。

（5）平稳重载启动:变频器低频运行时可输出2.2倍额定转矩，适合重载启动。

（6）自动调速：变频器和煤流量传感器可以根据负载自动调节皮带速度，节省电能，减少皮带磨损。

（7）节能：对应于煤矿特殊的生产条件，有时煤炭产量极不均匀，当然，带式输送机系统的输煤能力也是不均匀的。当负载较轻或空载时，带式输送机系统的高速运行对机械传动系统造成严重磨损和浪费，同时电能消耗远大于低速运行。但由于生产需要，带式输送机系统不能随时停机，在生产条件下可以控制变频器减速或增速。对于负载不均匀的带式输送机系统，可以节约电能，减少皮带磨损。据实时统计，在带式输送机输送等量煤的情况下，变频比原工频少20%以上