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一．概述
國(guó)內(nèi)大多數(shù)煤礦采用液力耦合器來(lái)實(shí)現(xiàn)皮帶機(jī)的軟啟動(dòng)，在起動(dòng)時(shí)調(diào)整液力耦合器的機(jī)械效率為零，使電機(jī)空載啟動(dòng)。雖然有的采用了轉(zhuǎn)子串接電阻改善啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩和降壓空載啟動(dòng)等方法，但電機(jī)的起動(dòng)電流仍然很大，不僅會(huì)引起電網(wǎng)電壓的劇烈波動(dòng)，還會(huì)造成電機(jī)內(nèi)部機(jī)械沖擊和發(fā)熱等現(xiàn)象。同時(shí)采用液力耦合器軟起皮帶時(shí)，由于起動(dòng)時(shí)間短、加載力大容易引起皮帶斷裂和老化，要求皮帶的強(qiáng)度高。加之液力耦合起長(zhǎng)時(shí)間工作會(huì)引起其內(nèi)部油溫升高、金屬部件磨損、泄漏及效率波動(dòng)等情況發(fā)生，不僅會(huì)加大維護(hù)難度和成本、污染了環(huán)境，還會(huì)使多機(jī)驅(qū)動(dòng)同一皮帶時(shí)難以解決功率平均和同步問(wèn)題。
皮帶機(jī)工作原理：皮帶機(jī)通過(guò)驅(qū)動(dòng)輪鼓，靠摩擦牽引皮帶運(yùn)動(dòng)，皮帶通過(guò)張力變形和摩擦力帶動(dòng)物體在支撐輥輪上運(yùn)動(dòng)。皮帶是彈性儲(chǔ)能材料，在皮帶機(jī)停止和運(yùn)行時(shí)都儲(chǔ)存有大量勢(shì)能，這就決定了皮帶機(jī)的啟動(dòng)時(shí)應(yīng)該采用軟啟動(dòng)的方式。隨著變頻調(diào)速技術(shù)的不斷成熟，變頻調(diào)速裝置在皮帶運(yùn)輸設(shè)備上的應(yīng)用也越來(lái)越廣泛；運(yùn)用變頻器的軟起動(dòng)功能，將電機(jī)的軟起動(dòng)和皮帶機(jī)的軟起動(dòng)合二為一，通過(guò)電機(jī)的慢速起動(dòng)，帶動(dòng)皮帶機(jī)緩慢起動(dòng)，將皮帶內(nèi)部貯存的能量緩慢釋放，使皮帶機(jī)在起動(dòng)過(guò)程中形成的張力波極小，幾乎對(duì)皮帶不造成損害。
隨著科技的發(fā)展，煤礦的生產(chǎn)能力得到不斷的提升，因而要求運(yùn)輸能力也要不斷加強(qiáng)；運(yùn)量更大的皮帶機(jī)相繼應(yīng)運(yùn)而生，皮帶機(jī)的驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)也就由以前的單機(jī)驅(qū)動(dòng)，變?yōu)殡p機(jī)驅(qū)動(dòng)甚至多機(jī)驅(qū)動(dòng)。

二．現(xiàn)狀
中煤集團(tuán)山西大同**煤礦，皮帶輸煤機(jī)電機(jī)單機(jī)為315KW，皮帶寬度為1m，斜角坡度26°，皮帶長(zhǎng)度600m，由于設(shè)計(jì)部合理，現(xiàn)在礦井產(chǎn)量大幅增加，現(xiàn)有的輸送能力已經(jīng)遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠客戶將現(xiàn)有的皮帶機(jī)進(jìn)行改造。改造后為雙電機(jī)315KW驅(qū)動(dòng)，皮帶寬度為1.4m，皮帶長(zhǎng)度為800m；為了使機(jī)器盡快運(yùn)轉(zhuǎn)，客戶直接采購(gòu)兩臺(tái)我公司的RP530磁通矢量變頻器要對(duì)輸煤機(jī)進(jìn)行變頻改造。剛開(kāi)始由于服務(wù)人員的疏忽，對(duì)現(xiàn)場(chǎng)情況了解不透徹，隨之而來(lái)的功率平衡問(wèn)題也就產(chǎn)生了；對(duì)于類(lèi)似由變頻驅(qū)動(dòng)的雙機(jī)系統(tǒng)，功率平衡尤為重要。當(dāng)兩臺(tái)電機(jī)出力不均勻時(shí)，必將導(dǎo)致一臺(tái)電機(jī)過(guò)載而另一臺(tái)電機(jī)欠載，往往會(huì)使驅(qū)動(dòng)的變頻器過(guò)壓，嚴(yán)重時(shí)會(huì)使過(guò)載的電機(jī)燒毀，甚至可能使變頻器主回路的IGBT模塊損壞。針對(duì)這一問(wèn)題公司研發(fā)部門(mén)協(xié)同技術(shù)部門(mén)親自趕往現(xiàn)場(chǎng)處理問(wèn)題。

三．改造實(shí)施
兩臺(tái)電機(jī)同時(shí)驅(qū)動(dòng)一條皮帶，啟動(dòng)時(shí)負(fù)載比較重，在這種情況下首先考慮變頻器低頻啟動(dòng)力矩，這點(diǎn)RP530機(jī)器很大程度滿足工況需求，rp530優(yōu)越的軟起特性和0.5Hz 180%低頻啟動(dòng)力矩能輕松實(shí)現(xiàn)，功率平衡主要是運(yùn)用RP530自身的共母線下垂控制方式可是多臺(tái)變頻器驅(qū)動(dòng)同一條負(fù)載，使得負(fù)荷均衡分配；
將變頻器的多功能輸入輸出端口與其輸煤機(jī)的電控設(shè)備相連接達(dá)到完美組合；變頻器的自身強(qiáng)大的保護(hù)功能與機(jī)械聯(lián)動(dòng)部分的保護(hù)進(jìn)而使安全生產(chǎn)得到有力的保障，RP530標(biāo)準(zhǔn)的485通訊方式極大地滿足于現(xiàn)場(chǎng)總線監(jiān)控的需要。

四．改造優(yōu)勢(shì)
1. 啟動(dòng)平滑，轉(zhuǎn)矩大，沒(méi)有沖擊電流，可實(shí)現(xiàn)重載啟動(dòng)。
2. 礦區(qū)不同時(shí)段電壓波動(dòng)較大，利用變頻器的自動(dòng)穩(wěn)壓功能及±15%的寬電壓設(shè)計(jì)，更加適應(yīng)礦區(qū)環(huán)境的電網(wǎng)要求。
3. 真正實(shí)現(xiàn)了帶式輸送機(jī)系統(tǒng)的軟起動(dòng)。運(yùn)用變頻器的軟起動(dòng)功能，將電機(jī)的軟起動(dòng)和皮帶機(jī)的軟起動(dòng)合二為一，通過(guò)電機(jī)的慢速起動(dòng)，帶動(dòng)皮帶機(jī)緩慢起動(dòng)，將皮帶內(nèi)部貯存的能量緩慢釋放，使皮帶機(jī)在起動(dòng)過(guò)程中形成的張力波極小，幾乎對(duì)皮帶不造成損害。
4. 實(shí)現(xiàn)皮帶機(jī)多電機(jī)驅(qū)動(dòng)時(shí)的功率平衡。
5.采用變頻器調(diào)速范圍寬，啟動(dòng)時(shí)間可60-3000s可調(diào)，皮帶機(jī)的起動(dòng)時(shí)間延長(zhǎng)，大大降低對(duì)皮帶帶強(qiáng)的要求，降低設(shè)備初期投資。
6. 利用變頻器的軟起動(dòng)功能實(shí)現(xiàn)帶式輸送機(jī)的軟起動(dòng)，起動(dòng)過(guò)程中對(duì)機(jī)械基本無(wú)沖擊，也大大減少了皮帶機(jī)系統(tǒng)機(jī)械部份的檢修量。
7.過(guò)流.過(guò)壓.欠壓.過(guò)載等28種保護(hù)功能，對(duì)負(fù)載得到有力保障。
8.及大控制了對(duì)有效資源的利用，節(jié)能效果非常顯著。

五．總結(jié)
變頻調(diào)速是近二十年來(lái)興起的一門(mén)新技術(shù)，它是通過(guò)改變電源頻率來(lái)實(shí)現(xiàn)速度的調(diào)節(jié)，因其具有調(diào)速平穩(wěn)、瞬態(tài)穩(wěn)定性高、節(jié)能等特性越來(lái)越被人們所重視。隨著變頻調(diào)速技術(shù)的不斷成熟，變頻調(diào)速裝置在皮帶運(yùn)輸設(shè)備上的應(yīng)用也越。