1、变频技术与煤矿皮带机概述

1.1变频技术的主要工作原理

煤矿企业使用传统的机电设备，电流是无法进行自我调节的，电机会一直处于运转状态，在大量消耗电能的同时，还会缩短机电设备的使用寿命。变频技术的运用，可以改变电力的频率，进而实现提升设备使用效率的目的。目前使用的变频机，内部结构相对复杂，必须通过电源、主板和电机的共同作用改变电流的频率。而变频器不需要改变电压就可以很好地发挥出电力半导体的作用，对电机设备的工作频率进行转化，使电流的频率发生变化。变频技术的工作原理是调整原设备的电流、改变电流频率。将变频技术应用到煤矿皮带机中，可以有效降低其耗电量，提升皮带机的稳定性和工作效率。

1.2煤矿皮带机对变频器性能的要求

(1)对技术指标要求较高。煤矿皮带机变频器应具备大于2倍以上的转矩，呈现S形运行曲线，可以通过四象限运行方式解决平滑减速能量反馈问题，不断完善数字控制能力。(2)散热性较好。普通变频器不能满足现代煤矿生产的要求，变频器降温时常使用水能和风能，但是由于皮带机防爆腔系统复杂且部件较多，因此降低了水能和风能的降温效果。(3)拥有较好的电磁兼容性。由于井下工作环境恶劣，因此变频器应具有较好的抗干预性，电磁兼容性能可有效避免变频器和皮带机出现故障。

2、煤矿皮带机变频技术改造方案分析

2.1煤矿皮带机变频的优越性

在使用传统液压耦合器启动煤矿皮带机时，皮带机是空载状态，这样电机在最初运转时会产生一股较大的电流，是普通电流的3～4倍。初始电流的突然增大会使电机设备转轴上的转矩增大，同时也增大了输出电流的功率，导致电机发热，严重时会损毁电机线圈。此外，电机在最初运转时所产生的电流过大会给电网带来较大的冲收稿日期:2018-02-01作者简介:刘超华(1979-)，男，本科学历，高级工程师，现在平朔工业集团有限责任公司工作。击，从而产生谐波，谐波进入电网中会降低电能的质量。为了防止这种现象的出现，可以在回路上安装电阻，保证电机在运行时保持稳定的状态。工作状态正常的电机多使用多级电机作为皮带机的驱动器，但是在运行过程中，驱动器的功率如果不稳定就会导致电机发热，这时液压耦合器无法改善这种不稳定的状态。利用变频技术改造煤矿皮带机可以很好地解决这一问题，启动或停止瞬间所产生的冲击能量得到合理的释放，使启动更顺畅。这样既可以降低启动和停止给皮带机带来的冲击力，还可以防止出现皮带机损坏，提升皮带机的使用寿命。皮带机电机安装变频驱动器后，可有效改善转矩不平衡的状态。皮带机中的传感系统可以对皮带机的负载力进行自动检测，自动调节系统的使用可以降低皮带机的损坏程度。

2.2煤矿皮带机变频改造方案确定

通常情况下，要保证皮带机运行的稳定性必须使用多台电机共同拉动，在多台电机共同使用时应协调它们的功率，皮带机的耦合作用可以很好地控制电机功率的输出量。电机运转时速度存在差值会导致电机转矩不稳定，可以通过以下方案改进，一拖多并联运行、主从控制及统一协调控制。不同方案产生的作用不同:一拖多并联运行方案操作相对简便且系统简单，可以有效降低系统在运行过程中的成本;统一协调控制可以有效提升设备的工作效率，但其成本较高，且控制系统比较复杂，不利于操作。综合考虑电机运行效率和成本问题后，可以选择主从控制方案来调节皮带机的运转速度。变频机工作状态时，电机运行输出的转矩可以使用主控变频器进行调节和确定，在主频器的作用下使电机与转矩同步，但是不能控制电机的运转速度。主从变频控制系统中，主控变频器用来控制1号电机运转速度，从控变频器用来控制2号电机运转速度，主控变频器可以发出这两台电机输出的转矩，要想保证电机运行速度的准确性，可以将其控制在0.5%以内，可以运用无速度传感器控制的矢量变频技术，假如转速控制在0.1%以内，可以使用速度传感器。

3、结语

在科技不断发展的今天，煤矿生产中新技术的引入，可以提升煤矿企业的运行安全和生产效率。在对皮带机进行改造的过程中运用变频技术，既可以使皮带机的运行更加稳定，还可以提升皮带机的使用效率，此外，皮带机改造后，降低了电能的损耗，提升了企业的利润。