自动变频调速胶带机在煤矿的应用分析

自动变频调速胶带机在煤矿的应用分析

作者：张照文

来源：《中国化工贸易·下旬刊》2018年第10期

摘 要：本文分析了煤礦运输机中变频调速的基本特点、工艺特点以及变频容量选择等内容，根据实例指出了自动变频调速胶带机在煤矿中的具体应用。 关键词：自动变频调速；胶带机；煤矿 1 煤矿运输变频调速技术的应用特点

一是可以实现软启动与暂停，自动变频调速胶带机的主要优势便是可以自由调整控制开启与关闭的时间，并为皮带设备设置合理的升降速时间，从而确保皮带运输机可以根据惯性情况进行开启关闭，有效降低冲击力度避免在煤矿运输过程中，皮带运输机因冲击力而导致出现能源损耗问题。二是可以有效平衡功率，为了确保皮带运输机的同步性，应同步开启与关闭机头不同的滚筒，且确保不同滚筒的功率平衡性。同时，还应根据不同的变频调速皮带机设置不同运行速度。并通过控制电机速度差的方式确保电流的相同性，从而达到平衡功率的目的。三是可以智能调速，且节能低耗。煤矿产量并不平衡，因此皮带运输机所需要承受的压力也各不相同。当压力过低或过高时，系统快速运输会导致较大的损耗，损失较多能量。而增加自动变频调速系统可以有效弥补此不足，其不但可以科学控制皮带运输机的运行速度，且还可以有效节约电能，避免了皮带运输机被损坏。 2 煤矿胶带机特性及工艺要求

调查研究表明，变频调速胶带机负载属于恒转速负载，系统运行期间，不同转速下的系统阻转矩不会发生变化。同时，在煤矿生产过程中，胶带运输机的带速基本保持不变，且由其运行模式来看，朱啊哟分为正功率、零功率、接近零功率以及负功率之分，其长度为几十米至十几公里。除此之外，胶带运输机的驱动系统还应具备低速验带功能，尤其北方企业的运输机应具备长时间低速运转的功能。由此看出，煤矿胶带运输机系统十分复杂。 3 变频调速胶带机变频器容量选择

在利用变频器驱动异步电动机进行调速时，一般需要在确定异步电动机之后明确额定电流，并据此选择合适的变频器，或者根据异步电动机的实际运行电流选择变频器。当胶带处于不同的运行模式时，其变频器容量的计算方式与方法也各不相同。在选择变频器容量时应在遵照相关原理的基础上，根据变频器额定电流，选择运行期间可能出现的最大工作电流。具体而言，变频器在选择容量时应考虑以下两个方面，一是在加减速阶段，变频器的最大输出电流决定了其最大输出转矩，一般情况下，变频器容量应设定为额定容量的125%、60s，或者

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150%、60s，此时相较额定负载运行模式，变频器最大输出转矩负载更大。为了确保胶带运输机科研正常启动，应确保变频器的最大输出转矩大于运输机的静态阻转矩。同时，还应在规定时间内确保运输机加速至额定状态。但需要注意的是，在选择变频器时还应充分考虑其过载能力，以便导致容量浪费问题。二是在连续运转阶段，变频器会对电动机传输脉冲电流，其脉动值远大于工频供电模式，对此应确保变频器容量保留适当余量。且确保变频器的额定输出转矩大于或等于运输机系统的阻转矩。

4 自动变频调速胶带机在神东公司的应用 4.1 自动调速过程

2号煤大巷胶带机的煤矿属于主井变频胶带机的主要煤源，对此应根据2号煤大巷胶带机的煤量以及功率调节主井变频胶带机与上仓变频胶带机的运行速度。应在2号大巷胶带机的中部距离机体约500米处安装皮带秤，以有效监测大巷胶带机的瞬间煤矿产量，并在根据大巷胶带机运行速度的基础上，计算皮带秤至机头段皮带的实际煤量，据此适时调节主井与上仓变频胶带机的实际运行速度。同时，在大巷胶带机之后的顺槽胶带机上安装皮带秤还可以自动调节速度。

4.2 设定设备配置运输系统及带速

设定上仓与主井带速时，皮带秤的煤量每小时为3000吨，速度设定为100%；每小时在2000至2500吨时，速度设定为93%；每小时在1500至2000吨时，速度设定为80%；每小时在1000至1500吨时，速度为73%；每小时在500至100吨时，速度为70%；每小时小于500吨时，速度设定为65%。根据上述的设备配置及速度情况，皮带机运行6至12个月，之后根据实际运行情况进一步优化带速，确保变频胶带机的自动启停。 5 变频自动调速效果 5.1 胶带机带载运行对比

当运煤量每小时为2000吨时，100%速度运行时，上仓皮带消耗电能为220kW/37min，每小时耗电为356kW/h；主井皮带消耗电能为245kW/37min，每小时耗电为776kW/h。而在自动调速后，胶带机消耗电量为，上仓皮带消耗电能为120kW/37min，每小时耗电为194kW/h；主井皮带消耗电能为144/37min，每小时耗电为463kW/h。由此看出，全自动调速比手动调速可以节约10%至50%的电能。除此之外，在使用自动调速模式后，企业的节电效果也十分明显，设备磨损量明显降低，胶带机寿命得到有效延长。 5.2 自动变频调速的社会经济效益

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神东煤炭企业在对上仓以及主井变频器进行自动调速后，其全年可以节约电能

857748kW/h，合计391133元。当前公司存在14部自动变频驱动胶带机，其全年可以节约电能5600000kW/h，合计2553600元。由此看出，自动变频调速胶带机可以得到有效的推广使用，具备十分巨大的社会与经济效益。 6 结束语

相较于手动调速胶带机以及其他软启动方式，自动变频调速胶带机的电能消耗较低，且设备的磨损量较少，有效延长了胶带机的使用寿命。随着煤矿企业的快速发展，其应在煤矿开采过程中广泛推广自动变频调速胶带机。 参考文献：

[1]许军.大距离胶带运输机动态调速效益分析[J].选煤技术，2017（03）.