浅谈变频调速技术在煤矿皮带运输机中的应用

引言

随着我国社会经济不断发展,电子技术在煤矿企业生产活动中的应用愈发成熟。变频调控系统在皮带运输机中的应用提升了煤矿运输环节的工作效率,推动了我国煤矿企业生产、运输活动的发展与进步。变频调速技术主要是基于变频调控技术对速度的控制优势,结合煤矿运输系统的实际需要而融合的一种全新的煤矿运输应用技术。变频调速技术在煤矿皮带运输机中主要具备三点优势,分别是有效降低电能耗、延长运输机械使用寿命及降低运输设备的维护成本。因此,煤矿企业在应用这种技术时,要充分结合自身生产情况,透彻了解变频调速技术在煤矿皮带运输机中的应用原理,明确变频调速技术在煤矿皮带运输机中的应用步骤,熟练掌握其在实际应用过程中的技术调控方法。

1变频调速技术在煤矿皮带运输机中的应用优势

1.1有效降低电能耗

在煤炭运输系统中,皮带运输机的应用电机功率是3×250kw,按照每个工作日需要运转12h计算,若按照传统皮带运输机的应用原理设计,在开启时直接启动机器,启动后让电机全速运转,而井下的煤仓产煤量无法及时满足皮带运输机的全部运输需求,导致皮带输煤量不足,直接降低煤炭企业的经济效益,提高了煤炭生产活动的运作成本,既不利于企业盈利,又浪费电能。而将变频控制技术应用于煤炭运输系统中,调整拖动电机运转状态,提高皮带运输系统中运输量与煤炭出产量之间的适应程度,利用变频器将运输系统的输出率调整为39~40Hz,可以适当降低电机转速,有效降低运输系统的运行电压与电能消耗。

1.2延长运输机械使用寿命

在传统的煤矿皮带运输系统中,由电机直接起动、全速发动设备,无法对传输速度进行调控,在运输机的启动过程中,对电机、电网及传动机械设备产生强烈冲击,造成机械设备的严重磨损,缩短运输设备的使用期限,且增加了设备维修次数,提高了运输系统的整体维护成本。

此外,传统皮带运输系统的启动方式也会影响到系统中控制设备的使用情况,如空气开关、真空接触器等,致使这些设备频繁更换,增加设备的维修费用。将变频控制系统应用到皮带运输机后,皮带运输机具备了软性启动功能,预留了逐步启动的时间,有效避免了机械磨损,提高了机械使用寿命。

1.3降低运输设备的维护成本

在皮带运输机中应用变频控制技术,主要就是通过变频器将机械使用期限转化为电子使用期限,延长了运输系统的使用寿命,减少了设备维护次数。除此之外,变频控制技术中的软启动功能能够实现输送系统的软启动,降低机械在启动过程中的冲击,有效减少了煤矿皮带运输机的年检修量,节省了很大一部分检修费用,降低了煤矿运输设备的维护成本。

2变频调速技术在煤矿皮带运输机中的实际应用分析

2.1应用原理

煤矿企业在生产活动中应用的运输机系统是一套极为复杂的综合性机械系统,主要包含机械和电气两大部分,通过高速运转在转型的过程中开启制动系统,对煤炭进行运输。运输机系统的传送带在运作过程中会出现极强的动态张力,运输皮带表面与驱动滚筒垫之间会发生摩擦,从而形成热量与表面磨损,大大降低了运输皮带与银轴之间的粘附强度,导致整个运输机系统无法运行。基于此种现象,煤炭企业为了提升运输机系统的效用,保证运输机始终处于良好的运行状态,将变频调控技术引进运输机系统的运转模式中,利用制动的方式避免运输机打滑,提高传输带表面与驱动滚筒之间的摩擦力,降低二者之间的摩擦阻力,提高皮带运输机的运行效率与安全性能。

2.2应用步骤

变频调控技术在煤矿皮带运输系统的应用中需要与皮带运输机本身的机械工作步骤相结合。第一步骤就是皮带运输系统的初级阶段,即运输机起步阶段,运输机的开启时间对运输机系统的静态电阻驱动滚筒的实施效果产生二级影响,在机器启动过程中,静阻力会随着时间的推移逐渐降低并进一步转化为动阻力,运输机的传送带会随之发生振动现象,增加了机器横截面的张力,影响整体传送速度。第二步骤是运输系统的启动过程,在这一过程中,运输机皮带的初始张力不断提升,驱动滚筒中的驱动器输入将传送带周围的切入点进行输入,推动传送带的反复输送,从而开启正式的运输。第三步骤是煤矿皮带运输系统的启动运行,此时皮带运输机的动态张力能够在系统驱动推动的作用下进行传送,皮带会传送到切入点,并再次从切入点返回到初级阶段启动的位置,在这一过程中,整个运输系统处于一种极其不稳定的工作状态,这是由于运输机系统利用的电源属于交流电机,在传送带工作过程中会产生极大的动态张力,而传送带本身就是一种黏弹性体,会在工作过程中产生黏弹变形现象,同时传送带各部分之间具有不同的静阻力,这些静阻力要保持平衡需要一个逐渐启动的过程。因此,目前较为有效的补救措施就是引入变频控制技术,利用变频驱动装置代替原驱动装置,改变其机械特性,从而实现提升皮带运输机工作稳定性、消除峰值张力的目的。

2.3应用技术调控

变频调速技术在煤矿皮带运输机中的应用,还体现在运输机的智能技术调控方面。通过安装变频调速系统,利用运输带上面煤炭的重量能够有效监测运输机的工作状态,从而对皮带运输机进行智能调控。变频调速系统在皮带运输系统中主要是发挥监控、检测的作用,在运输机工作时对其实际情况进行分析,将运输系统与电机部分结合,并采取"分级启动"的方法,按照一定步骤消除传送带在启动时产生的张力,确保皮带运输机在启动过程始终保持平稳,提升皮带运输机的稳定性与安全性[6]。

此外,变频调速技术对煤矿皮带运输机中的智能调控还能够有效降低传送带的损耗,减轻传送带与其他零部件之间的磨损,延长煤炭皮带运输机系统的使用寿命。

3结语

综上所述,经采取变频调控技术调整后的皮带运输机,相较于传统煤矿企业运输机而言,其综合性能有所提升,调速范围扩大,调速特性优良,功率因数明显提高,所占空间缩小,有效提升了煤矿企业的经济效益,提高了煤矿企业的整体生产活动效率。变频调控技术在煤矿皮带运输机中的应用,不仅提高了运输系统的使用性能,还强化了皮带运输机的稳定性与可靠性。煤矿企业要灵活利用变频调速技术,大力推广变频调速技术在皮带运输机中的应用,促进企业发展。