在礦井采區，上下山，地面走廊以及大港運輸時，帶式輸送機起到了重要的作用，如果發生故障，就會對煤礦的安全生產帶來影響，為此，必須采取有效措施防止礦井帶式輸送機發生故障，保障帶式輸送機可以可靠、高效并且安全的生產。下面文章主要分析礦井膠帶運輸系統運行情況以及其中的弊端，對變頻技術進行深入分析，重點探究其中的防爆變頻器應用，希望對礦井膠帶運輸系統安全提供指導。

　　關鍵詞：變頻技術,膠帶運輸系統,變頻器,帶式輸送機

　　1礦井膠帶運輸系統現狀分析

　　眾所周知，煤礦生產處于一個惡劣的環境當中，因為受到地質條件的影響，同時也由于機器設備發生故障，導致礦井中斷生產，此時就需要經常啟動帶式輸送機，如果電機使用以往傳統控制方式，就會有較大電流產生，這會對電機造成損壞，降低其使用壽命。另外還存在的問題就是為確保運輸系統安全可靠運行，所采用的運輸設備運能偏大，這就造成設備運行時耗能較大，而效率較低。當前國產鋼繩芯帶式輸送機主要使用的電動機為鼠籠型和繞線型異步電動機。

　　如果有的場所有防爆要求，則采用隔爆型鼠籠異步電動機聯合液力耦合器來符合要求，完成多機拖動彼此功率平衡。這樣的控制方式缺點在于啟動電流大、調速性能差。現代化礦井對帶式輸送機提出更高要求，主要從以下幾點分析:第一，方便操作、控制以及調速，啟動特性較好，大啟動轉矩。第二，有良好的節能作用。第三，性能穩定，維護方便，工作可靠。第四，價格相對不高。

　　2帶式輸送機電機啟動和調速方法研究

　　第一，直接啟動。該方式轉矩大，傳力不均勻，電機尾部反應不快，容易堆積，較大的啟動電流能夠損壞電機。

　　第二，耦合器啟動。這種方式慢，只有轉矩足夠才運轉膠帶，啟動過程易打滑，安全系數低。

　　第三，防爆軟啟動。此方式啟動空載皮帶機較為平穩，能夠對沖擊電流減弱，延長電機等機械使用壽命，缺點是啟動不穩。

　　第四，變頻器啟動。優勢是能夠在較大范圍調速，即使不改變啟動轉矩，也能夠完成重載慢啟動，同步性較好，安全性較高，調速性也能符合要求，而且可以以煤流大小來控制轉速，節能明顯，提升了電機的功率因數。如果沒有通過減速器來進行中間緩沖，而是電動機直接連接帶式輸送機，啟動容易發生拉斷膠帶的現象，這樣的后果較為嚴重，為確保帶式輸送機可以完成帶載軟啟動，則需要引入液壓制動系統，但是這樣做的缺點也顯而易見，比如負荷大，制動器使用壽命縮短，檢修和維護成本增大。

　　3變頻技術分析

　　3.1通用變頻技術

　　控制直接轉矩變頻器、矢量控制變頻器、VVVF變頻器是最常見的交-直-交變頻器，共性就是不能四象限運行，如果低功率輸入因數，大諧波電流，則需要大儲能電容在直流回路中，另外，再生能源不能跟電網反饋。鑒于上述情況，矩陣式交-交變頻器應運而生，其沒有直流環節，不用投入電解電容，其可實現四象限運行，確保功率因數是1，輸入的電流為正弦，功率密度較高。

　　所謂矢量控制變頻器，就是把三相坐標系下的交流電流變為兩相，根據轉子磁場定向旋轉變化，把其轉成同一坐標系下的等效直流電，通過直流電機控制法，把其控制矢量求出，然后反變換相應坐標控制異步電動機。矢量控制法雖然意義重大，但與實際應用不符，控制效果沒有達到預期。因此，直接轉矩控制變頻技術在1985年被德國科學家提出，其結構簡潔、性能良好，很好地解決了上述問題。

　　3.2防爆變頻器技術

　　其就是把通用變頻器置于防爆殼里，達到防爆要求。但是這樣的變頻器存在不容易散熱的問題，變頻器中的逆變模塊產熱最大，其次是整流模塊，這些熱能的散發問題較難解決。現在最常應用的散熱器件是熱管散熱器，其傳熱性能好，傳熱方式有別于Cu、Ag等，比它們類似的實體材料傳熱性能高上千倍，且簡單易修，較為安全可靠，沒有噪音。

　　對散熱器蒸發段進行分析，人們想到裝功率器件，這樣使得熱量傳向冷凝器，起到散熱的目的。比如磁通矢量控制隔爆變頻器就是一個很好的例子，其能夠符合強力帶式輸送機拖動需求。

　　4防爆變頻器在某礦大巷運輸系統應用情況

　　4.1帶式輸送機應用變頻器后運行性能

　　1)軟啟動和軟停止性能較好。在0～10min內之間，可以隨便調節變頻器啟動和停止時間，能夠令變頻器啟動更加穩定，同時S型加減速時間的匹配，降低了小啟停皮帶機的沖擊，相比其他驅動設備更好。2)驗帶功能。變頻調速是無級調速，空載驗帶時，通過變頻器能夠把怠速調整成額定帶速中的任一速度，以完成驗帶。

　　4.2使用變頻器后節能情況

　　變頻器能夠改變電機轉速，同時令電機的電壓和電流也發生改變，如果變頻器實際輸出頻率<50HZ，那么節電功能就顯著。煤礦產煤并不均勻，普通的帶式輸送機控制方式在無負載和負載不大時，輸送機仍舊會高速運行，不利節能，而引入變頻控制系統則能夠很好地控制電機的電流和電壓，極大地降低了設備能耗。

　　5結語

　　綜上所述，把變頻裝置引入礦井膠帶運輸系統中，有效地解決了膠帶運輸系統和驅動電機事故的發生，既延長了膠帶運3)重載啟動平穩。變頻器使用無速傳感器矢量控制之后，即使低頻運轉，也能夠輸出大轉矩，能夠實現1.5倍額定轉矩，能夠重載啟動。4)功率平衡。變頻器可把電機速度差進行調整，能夠任意增大或者縮小兩驅動電機電流差值，通過單獨控制系統控制電機電流值，同時對各電機的運行速度進行配合調整，使其電流值達到平衡。通過模擬量信號確定同步速度，如果系統穩定，引入速度下垂控制，能夠完成能量均衡，如果同一負載用多臺電機驅動，下垂控制較為合適，而此時會發生速度不同步的問題，而把下垂功能引入變頻器就會均衡分配負載。

　　參考文獻:

　　[1]秦鵬.高壓變頻器在礦井主運輸系統中的應用[J].現代工業經濟和信息化，2017，7(14):62-64+69.

　　[2]裴文佳.變頻技術在井下膠帶運輸系統中的應用[J].山西能源學院學報，2017，30(2):47-48.

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