变频技术在煤矿皮带机改造中的应用.pdf

当代化工研究 Modem Chemical Research812020 10 技术应用与研究 变频技术在煤矿皮带机改造中的应用 *姚佳威 阳泉煤业集团华越机械有限公司山西045000 摘耍为了在正常煤矿开采过程中，提高煤矿内部皮带运输机的运输效率，降低皮带机正常运行中所消耗的能量，本文深入探究了在煤 矿皮带及改造过程中应用变频技术餉优点，并介绍了煤矿皮带机改造时实际变频技术的详细应用措施，探讨了其中所出现的关键性问题. 之后还提出相应的解决措施，以通过变频改造煤矿皮带机，提高本身运输效率，使企业获取更高经济效益. 关键词变频技术；皮带机；改造 中图分类号T 文献标识码A Application of Frequency Conversion Technology in the Transation of Coal Mine Belt Conveyor Ya o J ia we i Hua yue Ma c h in e r y Co ., Ltd ., Ya n gqua n Co a l In d ustr y Gr o up, Sh a n xi, 045000 Abstract In the normal coal mining process, in order to improve the transport efficiency of the belt conveyor in the coal mine and reduce the energy consumed in the normal operation of the belt conveyor, this paper deeply explores the advantages of the application of frequency conversion technology in the coal mine belt and the transation process, and introduces the detailed application measures of the actual frequency conversion technology in the transation of the coal mine belt conveyor, and discusses the key problems. After that, the corresponding measures are putforward to improve the transportation efficiency of the belt conveyor through frequency conversion, so that the enterprise can obtain higher economic benefits. Key words frequency conversion technology belt conveyor transation 1.实际技术要求 ⑴使用要求 在煤矿皮带机改造过程中，变频技术具备了较为广泛的 应用范围，而正因此，在皮带机改造过程中应用变频技术， 必须根据之前的流程要求，使用两倍以上变频器启动煤矿皮 带机，同时为了保障整体皮带机正常的运输，有关设备还必 须使用1.5倍的电流，以保证变频器的安全运行。此外又因 为煤矿皮带机运行过程中具体轨迹呈现s型，主要是通过回 馈能量等而实现运输效用，这就要求有关的技术操作人员不 断优化本身已有的数控系统功能进行优化，提高本身效应， 创造更高经济价值。 ⑵散热功能 想要将变频技术应用于煤矿皮带机改造过程中，以提高 本身运输效能并降低能耗，首要面对的一个问题就在于煤矿 皮带机如何才能解决本身散热问题，因为在煤矿平台的改造 过程中，应用变频器变频技术会使得皮带机正常运行时产生 大量能量，而此时如果不解决散热问题，将无法满足煤矿企 业内部运输的实际需求，同时也可能会使得在煤矿机电设备 及开采煤矿运输过程中出现爆炸。如今变频器中广泛用的散 热方式，一般为风冷式散热以及水冷式散热方式，然而在皮 带机实际改造的过程中，因为其变频器内部具备着较为复杂 的结构，也涉及到数目繁多，结构复杂的电子元器件。因此 变频器运行过程中需要散发大量热量，而这种热量是应用风 冷散热装置无法及时散热的，而如果使用水冷燃热方式进行 散热，又可能会同皮带机本身所带有的散热系统之间产生矛 盾，无法做好之后的维护维修及保养工作。 3电磁兼容问题 一般情况之下煤矿开采都在地下进行，所以皮带机的应 用也都在地下，由于矿井下部地质环境过于复杂，又受到湿 度及电磁等因素的影响，产生多种干扰因素，而这就严重的 影响到变频器的正常使用。为保证变频器正常使用，则有着 对于变频器更高的抗干扰能力的需求。因此，在煤矿运输过 程中，就对于皮带机本身所具备电磁兼容性的好坏，有着较 高的考验。 2.实际应用的改造措施及方案 在煤矿皮带功能优化及技术改造过程中，将变频技术应 用于其中，是为了应付高电压电机的数目而采取的一种独特 的改造方案，往往是将三台机器加装于双滚筒之上的方式， 来达到这一目的。其结构图如图1所示，而一般情况下使用 的高压电机，其参数往往为160000W 600V,想要启动滚筒， 需要使用耦合装置及降速器装置应用于其中，并将滚筒与皮 带相连接，这样才能够正常的启动滚筒，进而带动皮带的正 常运行，实际改造方案如下所示。 图1皮带机传动控制系统 ⑴保证足够4、的开启电流 为了使得煤矿皮带机改造之后具备有更长的使用寿命， 则要求在开机过程中有着足够小的开启电流及足够短的开机 时间。因为一旦开机电流过大或是开机时间过长，将会极大 地冲击该设备所处于的电网，进而沿着电网破坏相连于同一 个电网中其余的机电设备。而正由于在皮带机设备开启时所 当代化工研究 Modevn Chemical ReiseaFch 技术应用与研究 2020 10 产生的电流极大的冲击电网，进而波及到连接在同一电网中 其余的机电设备，因此需要严格的控制开启电流及开机时 间，以保证皮带机具备更长使用寿命。 ⑵严格控制开启过程 根据上一段所言，在将皮带进行改造之后，为有效控 制开机时间，改造人员需要考虑的因素不仅仅包括皮带的长 度，还需要实际考虑该机电设备的实际负载状况。一般情况 下，皮带机设置的开机时间往往为55秒，为保证机电设备具 备有最大的启动转矩速度，机电设备的转矩速度应当位于额 定值的两倍以上，同时还必须使用变频器本身所具备的软启 动技术，而实现皮带机电机的软启动。此时，还必须将电机 的开机时间考虑其中，而适当的应用这一时间，带动皮带 机，确保其稳定开启，并严格控制皮带机内变频设备所释放 的热量，进而减少电机以及皮带机后续使用中所出现的问 题，提高滚筒等设备的使用寿命，确保皮带及运输过程中的 持续性及稳定性，进而达到最终改造目的。 3在煤矿皮带机改造过程中，应用变频技术出现的问题 及实际对策 ⑴运输环节 正因为变频技术本身特点，在将变频技术用于煤矿批量 开发过程中，其运行会由于周围电磁所产生的干扰而出现异 常事件。因为相比其余的生产加工行业，煤矿开采往往位于 地下，而地下环境往往地质复杂，同时开采环境艰苦，因此 将变频技术应用于皮带机开釆过后，所改造出来的皮带机如 果时间过长很容易使得设备出现异常状况。对于改造之后的 煤矿皮带机而言，将其应用于地下存在有干扰的因素，往往 是周围所存在的电磁辐射。更有甚者，周围所产生的电磁辐 射还会损毁变频器，这就不仅仅会影响到煤矿的正常生产， 还会导致皮带机受到损坏，而产生较大危害，因此有关的技 术检测人员必须严格重视这一项工作，采取措施以减少外部 干扰因素，此时可以直接的将噪音抵消设备安装于变频器 上，减少周围的电磁辐射对于皮带机本身的影响。 ⑵电源异常 在煤矿皮带机改造过程中应用变频技术，虽然能够提高 皮带机的运输效能，并且降低能耗，但是在其正常运营过程 中，也可能会由于电源出现异常而导致意外事故。其主要原因 在于变频器又产生了低压冲击，带动皮带及皮带机的电源出现 了异常事故，因此煤矿企业在处理一些皮带机电源时，需要将 具备着较大电压要求的设备同变频器相分离，进而减少这多个 因素之间的干扰，确保皮带机能够正常的进行运输。如果变频 器的电压值恢复正常，此时为保证皮带机能够正常运行，可以 运用瞬时不停的方式达到这一目的，并且以一定的方法检测电 机运行速度，而防止其在加速过程中出现多余电流。 ⑶高次谐波 在煤矿皮带机改造之后的皮带机中会经常出现高次谐波 这一现象，因为如今我国皮带机中所安装变压器使用的调节 方式普遍都为pwm调节，而这一调节方式中所出现高次谐波 是正常的，而一旦煤矿皮带机出现了高次谐波，会使得电机 承受更大的负担，并且改变电机绕组方式，冲击电机的绝缘 性能。如果机电设备管理及维修人员没有发现这一问题，而 任其持续就会使得变压器出现变形现象，而此时也会冲击到 皮带机减少其使用寿命。想有效解决这一问题，需将电机及 变频器相分离，并确保二者之间有一定的距离，使得变频器 同该皮带机设备相独立，确保变频器工作于相对较为安全的 环境中，还可以在变频器上安装整流桥装置，从而减少高次 谐波对于变频器的干扰。 基波 2次谐波 3次谐波 图2变频器产生的谐波 ⑷温度异常 在皮带机改造过程中，应用变频技术改造之后的皮带机 转动时会出现温度异常的问题，而主要原因在于皮带机不具备 有良好散热性能，其主要表现就是相比于改造之前，改造之后 的皮带机发动机具备有相对较高的温度，同时又由于温度异常 状况，而导致变频器内再次出现了高次谐波现象，影响到电机 的正常运行，在此种情况之下，有关的技术维修人员必须采取 相应解决措施，进而提升电机规模或者是采取措施以开启电机 散热系统，达到良好散热目的，解决温度异常状况。 ⑸皮带強度 经过改造之后的皮带机想要确保本身具备良好运输效 能，还可以将液压器、耦合装置应用于其中达到这一目的。 但是这样会加重皮带强度，使皮带承受更大压力，而使其快 速老化损伤。此时，为了延长整体皮带机使用寿命，还要求 使用具备有更高强度的皮带，而达到这一目的。 4.结束语 将变频器用于皮带机改造过程中，其改造后，系统结 构图如图3所示，经改造之后的皮带机虽然能够自动化的控 制电机转速及转矩，并且能够同皮带机的实际负荷状况相适 应，而提高皮带机本身的运输效率，并延长皮带机使用寿 命，并降低皮带运转过程中的能耗，进而缩减运输成本，使 得企业获取更高经济效益。在其实际改造过程中，应注意电 源异常、运输环节、高次谐波以及皮带机所能承受压力等多 种因素影响，采取合适措施及方法，达到这一目的。 图3变频技术改造后皮带机系统结构图 【参考文献】 [1] 葛锡东变频技术在煤矿皮带机改造中的应用[J ].山东煤 炭科技, 2008 05 6668. [2] 冯少宇基于变频技术在煤矿皮带机改造中的应用分析 [J ].科技创新导报,2017 36. 【作者简介】 姚佳威 1987-,男，阳泉煤业集团华越机械有限公司；研 究方向煤矿皮带机。