变频技术帮助带式输送机提供完善的节能环保升级

带式输送机作为煤矿运输的主要设备，被广泛应用。随着高产高效采煤工作面的发展，越来越多的长距离、大运量、高速带式输送机被设计、制造并投入运行。这些大型机器的使用，使得输送机的冲击负荷大、驱动电机输出不均匀，导致电机过载等问题更加尖锐地暴露出来。带式输送机的启动和运行方式是由转子绕线降压启动后，绕线电机以工频运行，然后通过液力耦合器切换到带式输送机。带式输送机的工作原理是带式输送机通过驱动轮毂靠摩擦力带动皮带运动，皮带靠张力变形和摩擦力带动物体在托辊上运动。皮带是一种弹性储能材料，在带式输送机停止和运行时储存了大量的势能，这就决定了带式输送机应采用软启动方式启动。

因此，对带式输送机的启动和运行提出了以下要求:如果电动机在重负荷下直接启动，则要求电源提供比正常运行时大6-7倍的电流，这样电动机就会因电流过大和启动时间过长而过热烧毁；电网会因大电流过度降低电压，影响其他设备运行；因此，需要新的驱动系统来降低电机启动时的电流。

目前大型带式输送机要求驱动系统能提供可调、平稳、无冲击的起动转矩，以减少冲击，从而改善整机受力，延长整机使用寿命，提高设备可靠性，即希望实现软启动。

长距离带式输送机，如果启动过快，拉紧装置来不及拉紧，造成传动滚筒打滑，导致发热起火；对于倾角较大的上运带式输送机，如果启动加速度过快，会造成物料滑动或滚动；这就要求可以控制启动加速度，实现平稳启动。为了方便带式输送机的维护，希望能够实现低速带检运行。

综上所述，要求驱动系统能适应起动、运行和停止条件的要求，使带式输送机能平稳起动和停止，高效运行，均衡驱动，安全可靠地工作。然而，目前我国煤矿大多采用液力耦合器来实现带式输送机的软启动。启动时将液力耦合器的机械效率调至零，使电机空载启动。虽然采用了转子串联电阻来提高起动转矩和降压空载起动，但电机的起动电流仍然很大，不仅会引起电网电压的剧烈波动，还会引起电机内的机械冲击和发热。

同时，由于液力耦合器工作时间长，其内部油温会升高，金属零件会磨损，出现泄漏和效率波动，不仅增加维修难度和成本，污染环境，而且很难解决多机驱动同一皮带时的功率平均和同步问题。

变频调速技术在带式输送机中的应用

带式输送机变频调速自动控制系统由PLC、变频器、电流互感器、电流变送器、核子秤、带速传感器、电机转速传感器等组成。它可以分为三个部分:检测单元、控制单元和执行单元。

检测单元:电流互感器和变送器获取电机电流信号。由皮带速度传感器收集的皮带速度信号被转换成电压信号。电机速度传感器采集的速度信号被转换成电压信号。核子皮带秤采集交通信号。所有信号都发送到核心模块。

控制单元:当PLC接收到检测信号时，通过判断和决策，完成带式输送机的启动、功率平衡、节能和调速功能。同时，主控单元还具有断带、堆煤、撕带、冒烟、打滑、温度等故障保护功能。

执行单元:变频器接收PLC的频率控制信号，根据给定信号输出相应频率的电压给电机，实现电机的调速，完成带式输送机的各种功能。变频技术改造后，带式输送机完全实现了带式输送机的软启动和软停机运行方式，使带式输送机性能更加稳定。

系统全程功率因数在0.9以上，大大节约了无功功率。在采用变频调速驱动后，系统总传动效率比液力偶合器传动提高5% ~ 10%。改造后，系统可以根据负载变化自动调节输出频率和输出扭矩，改变了以往电机在工频下匀速运行的模式，很大程度上节约了电力能耗。而且使用大功率通用变频器后能够实现带式输送机的能量回馈功能，进而可以更进一步的降低了带式输送机的能耗，液力耦合器的退出大大节省了设备的维护和维修费用。在节能环保方面更加完善。