引言

隨著我國社會經(jīng)濟不斷發(fā)展,電子技術(shù)在煤礦企業(yè)生產(chǎn)活動中的應(yīng)用愈發(fā)成熟。變頻調(diào)控系統(tǒng)在皮帶運輸機中的應(yīng)用提升了煤礦運輸環(huán)節(jié)的工作效率,推動了我國煤礦企業(yè)生產(chǎn)、運輸活動的發(fā)展與進步。變頻調(diào)速技術(shù)主要是基于變頻調(diào)控技術(shù)對速度的控制優(yōu)勢,結(jié)合煤礦運輸系統(tǒng)的實際需要而融合的一種全新的煤礦運輸應(yīng)用技術(shù)。變頻調(diào)速技術(shù)在煤礦皮帶運輸機中主要具備三點優(yōu)勢,分別是有效降低電能耗、延長運輸機械使用壽命及降低運輸設(shè)備的維護成本。因此,煤礦企業(yè)在應(yīng)用這種技術(shù)時,要充分結(jié)合自身生產(chǎn)情況,透徹了解變頻調(diào)速技術(shù)在煤礦皮帶運輸機中的應(yīng)用原理,明確變頻調(diào)速技術(shù)在煤礦皮帶運輸機中的應(yīng)用步驟,熟練掌握其在實際應(yīng)用過程中的技術(shù)調(diào)控方法。

1變頻調(diào)速技術(shù)在煤礦皮帶運輸機中的應(yīng)用優(yōu)勢

1.1有效降低電能耗

在煤炭運輸系統(tǒng)中,皮帶運輸機的應(yīng)用電機功率是3×250kw,按照每個工作日需要運轉(zhuǎn)12h計算,若按照傳統(tǒng)皮帶運輸機的應(yīng)用原理設(shè)計,在開啟時直接啟動機器,啟動后讓電機全速運轉(zhuǎn),而井下的煤倉產(chǎn)煤量無法及時滿足皮帶運輸機的全部運輸需求,導(dǎo)致皮帶輸煤量不足,直接降低煤炭企業(yè)的經(jīng)濟效益,提高了煤炭生產(chǎn)活動的運作成本,既不利于企業(yè)盈利,又浪費電能。而將變頻控制技術(shù)應(yīng)用于煤炭運輸系統(tǒng)中,調(diào)整拖動電機運轉(zhuǎn)狀態(tài),提高皮帶運輸系統(tǒng)中運輸量與煤炭出產(chǎn)量之間的適應(yīng)程度,利用變頻器將運輸系統(tǒng)的輸出率調(diào)整為39~40Hz,可以適當(dāng)降低電機轉(zhuǎn)速,有效降低運輸系統(tǒng)的運行電壓與電能消耗。

1.2延長運輸機械使用壽命

在傳統(tǒng)的煤礦皮帶運輸系統(tǒng)中,由電機直接起動、全速發(fā)動設(shè)備,無法對傳輸速度進行調(diào)控,在運輸機的啟動過程中,對電機、電網(wǎng)及傳動機械設(shè)備產(chǎn)生強烈沖擊,造成機械設(shè)備的嚴重磨損,縮短運輸設(shè)備的使用期限,且增加了設(shè)備維修次數(shù),提高了運輸系統(tǒng)的整體維護成本。

此外,傳統(tǒng)皮帶運輸系統(tǒng)的啟動方式也會影響到系統(tǒng)中控制設(shè)備的使用情況,如空氣開關(guān)、真空接觸器等,致使這些設(shè)備頻繁更換,增加設(shè)備的維修費用。將變頻控制系統(tǒng)應(yīng)用到皮帶運輸機后,皮帶運輸機具備了軟性啟動功能,預(yù)留了逐步啟動的時間,有效避免了機械磨損,提高了機械使用壽命。

1.3降低運輸設(shè)備的維護成本

在皮帶運輸機中應(yīng)用變頻控制技術(shù),主要就是通過變頻器將機械使用期限轉(zhuǎn)化為電子使用期限,延長了運輸系統(tǒng)的使用壽命,減少了設(shè)備維護次數(shù)。除此之外,變頻控制技術(shù)中的軟啟動功能能夠?qū)崿F(xiàn)輸送系統(tǒng)的軟啟動,降低機械在啟動過程中的沖擊,有效減少了煤礦皮帶運輸機的年檢修量,節(jié)省了很大一部分檢修費用,降低了煤礦運輸設(shè)備的維護成本。

2變頻調(diào)速技術(shù)在煤礦皮帶運輸機中的實際應(yīng)用分析

2.1應(yīng)用原理

煤礦企業(yè)在生產(chǎn)活動中應(yīng)用的運輸機系統(tǒng)是一套極為復(fù)雜的綜合性機械系統(tǒng),主要包含機械和電氣兩大部分,通過高速運轉(zhuǎn)在轉(zhuǎn)型的過程中開啟制動系統(tǒng),對煤炭進行運輸。運輸機系統(tǒng)的傳送帶在運作過程中會出現(xiàn)極強的動態(tài)張力,運輸皮帶表面與驅(qū)動滾筒墊之間會發(fā)生摩擦,從而形成熱量與表面磨損,大大降低了運輸皮帶與銀軸之間的粘附強度,導(dǎo)致整個運輸機系統(tǒng)無法運行。基于此種現(xiàn)象,煤炭企業(yè)為了提升運輸機系統(tǒng)的效用,保證運輸機始終處于良好的運行狀態(tài),將變頻調(diào)控技術(shù)引進運輸機系統(tǒng)的運轉(zhuǎn)模式中,利用制動的方式避免運輸機打滑,提高傳輸帶表面與驅(qū)動滾筒之間的摩擦力,降低二者之間的摩擦阻力,提高皮帶運輸機的運行效率與安全性能。

2.2應(yīng)用步驟

變頻調(diào)控技術(shù)在煤礦皮帶運輸系統(tǒng)的應(yīng)用中需要與皮帶運輸機本身的機械工作步驟相結(jié)合。第一步驟就是皮帶運輸系統(tǒng)的初級階段,即運輸機起步階段,運輸機的開啟時間對運輸機系統(tǒng)的靜態(tài)電阻驅(qū)動滾筒的實施效果產(chǎn)生二級影響,在機器啟動過程中,靜阻力會隨著時間的推移逐漸降低并進一步轉(zhuǎn)化為動阻力,運輸機的傳送帶會隨之發(fā)生振動現(xiàn)象,增加了機器橫截面的張力,影響整體傳送速度。第二步驟是運輸系統(tǒng)的啟動過程,在這一過程中,運輸機皮帶的初始張力不斷提升,驅(qū)動滾筒中的驅(qū)動器輸入將傳送帶周圍的切入點進行輸入,推動傳送帶的反復(fù)輸送,從而開啟正式的運輸。第三步驟是煤礦皮帶運輸系統(tǒng)的啟動運行,此時皮帶運輸機的動態(tài)張力能夠在系統(tǒng)驅(qū)動推動的作用下進行傳送,皮帶會傳送到切入點,并再次從切入點返回到初級階段啟動的位置,在這一過程中,整個運輸系統(tǒng)處于一種極其不穩(wěn)定的工作狀態(tài),這是由于運輸機系統(tǒng)利用的電源屬于交流電機,在傳送帶工作過程中會產(chǎn)生極大的動態(tài)張力,而傳送帶本身就是一種黏彈性體,會在工作過程中產(chǎn)生黏彈變形現(xiàn)象,同時傳送帶各部分之間具有不同的靜阻力,這些靜阻力要保持平衡需要一個逐漸啟動的過程。因此,目前較為有效的補救措施就是引入變頻控制技術(shù),利用變頻驅(qū)動裝置代替原驅(qū)動裝置,改變其機械特性,從而實現(xiàn)提升皮帶運輸機工作穩(wěn)定性、消除峰值張力的目的。

2.3應(yīng)用技術(shù)調(diào)控

變頻調(diào)速技術(shù)在煤礦皮帶運輸機中的應(yīng)用,還體現(xiàn)在運輸機的智能技術(shù)調(diào)控方面。通過安裝變頻調(diào)速系統(tǒng),利用運輸帶上面煤炭的重量能夠有效監(jiān)測運輸機的工作狀態(tài),從而對皮帶運輸機進行智能調(diào)控。變頻調(diào)速系統(tǒng)在皮帶運輸系統(tǒng)中主要是發(fā)揮監(jiān)控、檢測的作用,在運輸機工作時對其實際情況進行分析,將運輸系統(tǒng)與電機部分結(jié)合,并采取"分級啟動"的方法,按照一定步驟消除傳送帶在啟動時產(chǎn)生的張力,確保皮帶運輸機在啟動過程始終保持平穩(wěn),提升皮帶運輸機的穩(wěn)定性與安全性[6]。

此外,變頻調(diào)速技術(shù)對煤礦皮帶運輸機中的智能調(diào)控還能夠有效降低傳送帶的損耗,減輕傳送帶與其他零部件之間的磨損,延長煤炭皮帶運輸機系統(tǒng)的使用壽命。

3結(jié)語

綜上所述,經(jīng)采取變頻調(diào)控技術(shù)調(diào)整后的皮帶運輸機,相較于傳統(tǒng)煤礦企業(yè)運輸機而言,其綜合性能有所提升,調(diào)速范圍擴大,調(diào)速特性優(yōu)良,功率因數(shù)明顯提高,所占空間縮小,有效提升了煤礦企業(yè)的經(jīng)濟效益,提高了煤礦企業(yè)的整體生產(chǎn)活動效率。變頻調(diào)控技術(shù)在煤礦皮帶運輸機中的應(yīng)用,不僅提高了運輸系統(tǒng)的使用性能,還強化了皮帶運輸機的穩(wěn)定性與可靠性。煤礦企業(yè)要靈活利用變頻調(diào)速技術(shù),大力推廣變頻調(diào)速技術(shù)在皮帶運輸機中的應(yīng)用,促進企業(yè)發(fā)展。