煤矿皮带机变频器变频技术的应用
变频技术在煤矿皮带机改造中的应用
变频技术在煤矿皮带机改造中的应用一、引言皮带输送机是煤矿中普遍使用的大型输送设备，在矿山生产中发挥着至关重要的作用。
由于它需要耗费大量的电能，因此在生产过程中电能消耗成为煤矿的一个突出问题，严重影响了煤矿的经济效益和可持续发展。
变频技术是一种可以有效解决这一问题的技术手段，而且其优点显而易见，已经越来越广泛地应用于煤矿中。
本文将分析变频技术在煤矿皮带机改造中的应用。
二、皮带机的工作原理皮带机是一种利用连续皮带作为运输机构，不断地将物料输送到指定的位置的设备。
皮带机通常由皮带支撑机架、输送辊、传动系统、制动系统和电气控制系统等部分组成。
皮带机的工作过程包括以下几个步骤：（1）电机启动：电气控制系统向驱动电机输送启动信号，使电机按规定的方向运转；（2）输送带启动：电动机通过传动系统带动输送辊转动，从而带动输送带运转；（3）物料输送：输送带将物料从起点输送到终点，中途还可能经过分段输送、卸料等过程；（4）带运停止：电气控制系统向驱动电机输送停止信号，使电机停止运转；输送带停止运转，物料停止输送。
三、变频技术在煤矿皮带机改造中的应用1. 变频技术的基本原理变频技术是一种将供电频率与电机转速匹配的技术。
通过控制电机转速可控制输送量大小，从而实现节能减排、优化运行的目的。
皮带机同样可以通过变频技术实现调速，控制其输送速度及运行，从而实现对输送量的控制。
此外，变频技术还可以实现瞬间起动、运行平稳、负载多普勒等特点，具有较高的经济效益和实用性。
2. 变频技术在皮带机控制系统中的应用在煤矿皮带机改造中，我们通常将变频器用于驱动电机的调速控制，实现对输送带速度的控制。
可直接在变频器上设置带速、带长、负载等参数，根据实际需要将输送带速率调整为适当的灵活量。
变频器还可通过多控制方式（如数字通信、模拟信号、各种按钮等）来实现对皮带机的操作。
此外，调速控制系统还配备了多种设备保护措施，如过流保护、电机过温、连续过载保护和流水保护等，有效提高了皮带机的安全性能和运行稳定性。
煤矿主皮带运输系统中变频调速的应用_1
煤矿主皮带运输系统中变频调速的应用发布时间：2023-04-26T03:21:44.347Z 来源：《科技潮》2023年5期作者：祝海龙[导读] 变频调控技术在煤矿主皮带运输系统的应用中需要与主皮带运输系统本身的机械工作步骤相结合。
第一步骤就是主皮带运输系统的初级阶段，即运输机起步阶段，运输机的开启时间对运输机系统的静态电阻驱动滚筒的实施效果产生二级影响，在机器启动过程中，静阻力会随着时间的推移逐渐降低并进一步转化为动阻力，运输机的传送带会随之发生振动现象，增加了机器横截面的张力，影响整体传送速度。
陕西陕煤黄陵矿业有限责任公司一号煤矿陕西西安 727300摘要：变频调速技术，具体来说便是优化交流电电动机，使得调速的目标得以实现。
变频调速有一定的环保性，不会消耗大量的能源资源，且调速较为简单，故障发生率低。
所以，该项技术在煤矿主皮带运输系统中有着广泛的应用。
本文先介绍了变频调速系统的构成及其工作原理，然后分析了运用变频调速技术的必要性以及变频调速技术应用优势，最后对变频调速技术在煤矿主皮带运输系统中的实际应用进行了探讨。
关键词：煤矿；主皮带运输系统；变频调速；应用1变频调速系统的构成及其工作原理变频调速系统的构成及工作原理如图1所示。
变频器的主体、辅助件、电抗器三个部分构成了变频调速系统，变频调速系统运用各个部分协助控制电机速度。
除此之外，变频调速系统还有自动调控功能特点，实现多个电机的驱动功率平衡，提高了变频调速系统稳定性。
变频调速系统的比例－积分－微分控制器能够保障电机工作，并且控硅整流的方式应用在变频器的主体，增进了变频调速系统节能性，另外，通过循环软启方式应用在变频调速系统中，大大降低电机功率和负载，实现电机平稳调节运行。
图1 变频调速系统构成和工作原理2运用变频调速技术的必要性利用电机进行拖动是传统皮带运输系统主要运行方式，如水泵等装备，运用电机进行拖动维护成本高，缩短主皮带运输系统使用寿命。
变频技术在煤矿皮带机改造中的应用
变频技术在煤矿皮带机改造中的应用介绍煤矿是我国能源产业的重要组成部分，而煤矿皮带机则是煤矿生产中不可或缺的一部分。
传统的皮带机在使用过程中一般采用固定转速方式工作，难以根据实际需要进行灵活控制。
为了提高皮带机的稳定性和性能，采用变频技术对其进行改造已经成为了一种比较成熟的方法。
变频技术的原理变频技术是一种智能化控制技术，通过改变电源频率控制电机的转速，从而达到对电机转速的精确控制。
在煤矿皮带机改造中，变频技术可以使电机的输出功率变得更加稳定，同时也可以降低能耗，延长电机使用寿命。
此外，变频器还可以增强电机的自保护能力，提高整个设备的安全性能。
变频技术在煤矿皮带机改造中的应用变频调速系统的优点在传统皮带机进行改造后，变频调速系统具有以下优势： 1. 提高了设备的运行效率； 2. 减少了能源的浪费，降低了运行成本； 3. 增强了设备的自保护能力，提高了运行稳定性； 4. 降低了对电网和电动机的损坏率。
变频调速系统的实现变频调速系统包括电机、变频器、控制系统、传感器等多个部分，需要进行严格的技术设计和调试。
在进行实现时，应注意以下几个问题： 1. 确定合适的功率和参数； 2. 进行适当的的接线与配置； 3. 编写控制程序； 4. 进行全面调试。
变频调速系统的应用前景随着煤矿生产和安全环保要求的不断提高，传统的皮带机已经不能满足实际需求。
未来，变频调速系统将会越来越广泛地应用到煤矿皮带机改造中，实现更加智能和高效的煤矿生产。
结论变频技术在煤矿皮带机改造中的应用是一种创新技术，不仅能提高生产效率、节约能源，还可以提高设备运行的安全性和稳定性。
通过对变频调速系统的应用，可以实现从传统皮带机到智能化煤矿生产的转变，为可持续发展做出贡献。
变频技术在煤矿皮带机改造中的应用
同时 ， 的起动电流还将引起 电网电压下 降 ， 大 影响其它
设备 的正常运行 。 目前煤矿采用 的软起动装置绝 大部 分是液力耦合 器。与变频器驱动 相 比， 它具 有 明显 的劣 势 ： １ 采用 （） 液力耦合器时 ， 电机 必须先 空 载起 动 ；２ 采 用皮 带机 （） 的加载时间较短 ， 容易引起 皮带张力变化 ， 因此对皮带 的强度要求 较高 ； ３ 一般 的皮 带机 都 是 长距 离 大运 （）
一
量， 通常都是 多 电机 驱动 ， 采用 液力耦合 器 驱动 ， 很难
解决多电机驱动时的功率平 衡 。 在 电机启动 时 ， 变频调 速软 启动装置 通过改 变交
＊收稿 日期 ：０ ８ ７ ８ ２０ —０ 一ｌ
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作者简介 ： 葛锡东 ， ， ９ 年毕业 于淮南 矿业学 院工 业 自动化专 男 １７ ９ 业。 现任职于安徽新园矿山设备制造有 限责任公 司， 主要研究方 向是
在皮带机起 动过 程中 ， 如果不加设 软起动装置 ， 过 大的张力波极 易引起 皮带被 撕断。而且 ， 工频起动 时 ， 启动电流为电机 额定 电流 的 ４—７倍 。大 的起 动 电流 会在起 动过程 中产生 冲击 ， 引起 电机 内部机 械应 力 和 热应力发生变化 ， 对机械部分造成严重磨损 甚至损坏 。
和启动 电流的冲击时间 ， 延长电机 寿命 ， 同时减少 电机
启动 电流对 电 网的冲击 ， 以减小对其它 在 网电气设备
的影响 。（） ２ 保证 启动 过程 中作用 在机 械设备 上 的启
动 冲击最小 ， 从而延 长减速器 、 胶带等关 键部位 的使用 寿命 。（ ） ３ 实现大功率平衡 。（） ４ 启动过程可控 。
变频技术在煤矿井下带式输送机智能视频调速中的应用
变频技术在煤矿井下带式输送机智能视频调速中的应用随着科技的不断进步和应用，变频技术在煤矿井下带式输送机智能视频调速中起到了重要的作用。
变频技术是一种通过改变电机输入的频率来实现电机转速可调的技术，广泛应用于工业生产中的各个领域。
在煤矿井下，带式输送机是用于煤矿中矿石、废弃物等物品的输送设备，传统的带式输送机使用的是固定转速的电机驱动，无法根据实际需要灵活调节转速，从而导致能源浪费和生产效率低下。
而变频技术的应用，则可实现带式输送机的智能调速，提高生产效率和节能效果。
变频器作为变频技术的核心设备，能够控制和调节电机输出的频率和转速。
通过调节变频器的参数设置，可以根据实际需要精确地控制电机的转速，使带式输送机能够适应不同的生产要求。
变频器还可以实现起动和停止过程的平稳控制，减少了机械和传动系统的冲击，延长了设备的使用寿命。
采用变频技术的带式输送机还可以与智能视频监控系统相结合，实现对输送过程的智能管理和控制。
智能视频监控系统可以通过摄像头实时监测带式输送机的运行状态，如转速、负荷、温度等，并将数据传输到中央控制室进行分析处理。
通过分析和比较，智能视频监控系统可以判断出运行异常或故障，并及时发出报警，以便人员及时处理。
智能视频监控系统还可以实现对带式输送机的远程监控和远程控制，提高生产管理的智能化水平。
变频技术的应用还可以实现带式输送机的节能效果。
传统的固定转速电机在工作过程中会产生大量的能量浪费，而变频器可以通过调整电机的转速和负载匹配，有效地减少电能的消耗和热能的损失。
变频器还可以实现制动能量回馈和能量回收，将之前的浪费能量转化为电能供应给其他设备使用，从而提高整体能源利用效率。
变频技术在煤矿井下带式输送机智能视频调速中的应用，不仅可以提高生产效率和节能效果，还能实现对输送过程的智能化管理和控制。
带有智能视频监控功能的变频器，将为煤矿井下的生产管理带来更多的便利和安全保障，是未来煤矿井下输送设备发展的重要方向之一。
变频技术在煤矿机电设备中的应用
变频技术在煤矿机电设备中的应用摘要：中国煤炭储量巨大，煤炭是中国消耗的第一大能源，对中国社会经济发展发挥着重要作用。
但是，中国煤炭生产存在着一定的问题，比如能耗较大。
煤矿生产能耗大意味着生产成本高，煤炭的价格便需要相应地提高，价格提高会削弱企业竞争力。
因此，节能降耗是提高煤矿企业竞争力的重要途径之一，变频技术便是重要的节能技术之一。
关键词：变频技术；煤矿机电设备；应用前言以改变交流电机工作电源频率的方式来控制交流电动机运行的电力控制设备称之为变频器，其主要组成部分为整流(交流变直流)、滤波、逆变(直流变交流)、制动单元、驱动单元和检测单元微处理单元。
变频器靠内部IGBT(晶闸管)的导通与断开来调整输出电源的电压和频率，根据电机的实际需要来提供其所需要的电源电压，进而达到节能、调速的目的，随着煤矿自动化程度的不断提高，变频器也得到了非常广泛的应用。
1变频器原理变频器是把输入电压和频率固定不变的工频交流电变换为电压或频率可调节的交流电装置。
为了产生可调节的电压和频率，该装置首先要把电源的交流电(AC)变换为直流电(DC)，这个过程称为整流，然后把直流电(DC)变换为交流电(AC)，此过程称为逆变。
一般逆变器是把直流电源逆变为一定频率和一定电压的逆变电源。
对于逆变为频率可调、电压可调的逆变器称为变频器。
变频器输出的电源波形是模拟正弦波，主要是用在三相异步电动机调速过程中，所以又叫变频调速器。
变频器在节能方式上主要有以下几个方面。
变速节能:为了保证生产的可靠性，各种生产机械在设计配用动力驱动时，都留有一定的富余量。
电机正常启动情况下不能在满负荷下运行，除达到动力驱动要求外，多余的力矩增加了有功功率的消耗，造成电能的浪费。
在负荷偏低时，可降低电机的运行速度，使其在满足转矩要求的前提下节约电能。
当电机转速从n1变到n2时，其电机轴功率P的变化关系如式(2)，由此可见降低电机转速可得到立方级的节能效果。
P2/P1=n2/n1(2)动态调整节能:变频器迅速适应负载变动，供给最大效率电压。
煤矿机电设备中变频节能技术应用分析
煤矿机电设备中变频节能技术应用分析煤矿开采过程中机电设备数量较多、功能性广泛，为提高机电设备性能采用变频节能技术具有重要意义。
文章通过对变频技术工作原理进行分析，探讨该技术在煤矿机电设备中的应用。
标签：煤矿机电;机电设备;变频节能;节能技术引言在煤矿资源需求在不断增加背景下，对煤矿开采的效率和质量也需要不断提升，同时也要注意对煤矿开采成本降低，对企业竞争力提升。
在实际挖掘煤矿时，对变频技术进行有效的应用有重要的作用和意义。
在实际的挖掘煤矿时，相关的工作人员要注意对存在问题的部分采取有效的措施。
1 变频技术的工作原理变频技术顾名思义，就是通过一定技术使得机器在工作时，可以根据工作环境以及机器工作强度等影响因素，适当自动调节机器的运行状况及其耗能情况。
由此可见，变频技术主要包括两类的主要功能——变频和节能。
以上两项主要功能也是带动变频技术在现代工业生活中具有广泛应用的主要动力。
从变频的功能来看，在煤矿开采行业中，由于工作环境比较复杂，因此在使用机器时往往会根据开采地形以及矿井等对机器进行控制，甚至经常会紧急制动。
这样的操作不仅影响工作人员的工作进度，而且长期进行此类操作，对机器的损伤极大。
将变频技术应用到煤矿机电设备中，可以更加灵活简便地对机器设备进行工作调整，这样不仅不会影响机器的正常使用，还能有效提升工作人员的工作效率。
从节能功能的角度来看，开采煤矿中使用的各种机器在使用变频技术前，其调节方式是仅将机器工作中断调节工作状态，这样只能简单地调节机器的工作输出量，却不能相应的节省电能的使用情况。
因此，这会造成大量的电能损耗，导致资金成本浪费。
应用变频技术后，可以通过变频技术自动调节电能的输出量，从而改变机器的工作状态，这样可以切断电能浪费的根本，有效提升电能使用率。
变频技术的主要工作原理是通過线路中交直流电的更换实现电流频率的变化，但是，变频技术中的电流频率变化并不会引发电能的变化。
在机器工作过程中，电流频率的变化以及交直流电的相互转化会极大地减少电能的浪费，将变化的电流输送到机器中以支撑机器工作，可以有效节省机器工作中浪费的但能，实现节能效果。
变频器在煤矿生产中的应用
变频器在煤矿生产中的应用
1. 电机控制：变频器是电动机控制的理想设备，能够对电机进行频率和转速的调节，以满足各种煤矿生产对电动机的不同需求。
通过变频器可以实现电动机的起动、加速、减速、停止等操作，提高了电动机系统的灵活性和控制精度。
2. 输送机控制：煤矿生产中，输送机是重要的物料运输设备，传统的输送机控制方
式一般为启动、停止和转速控制。
而通过使用变频器可以实现对输送机的无级速度调节，
不仅可以提高物料运输效率，还能减少系统能耗，降低设备磨损，延长设备寿命。
3. 风机控制：煤矿的通风系统是确保矿井工作安全和正常运转的关键设备，风机控
制是通风系统的重要组成部分。
变频器可以对风机的转速进行调节，根据实际需要控制风
量和压力，提高通风系统的运行效率和能耗利用率。
4. 泵控制：煤矿生产中需要大量使用各种泵进行水的输送、提升和排放等工作。
变
频器可以通过对泵的频率和转速进行调节，实现对水流的控制，提高泵的运行效率和使用
寿命。
5. 照明控制：煤矿照明系统是矿井内安全生产的重要组成部分。
变频器可以对照明
设备进行控制，实现照明的亮度调节、开关控制等功能，提高照明系统的可靠性和节能效果。
6. 无人驾驶控制：随着科技的发展，煤矿生产中的无人驾驶技术得到了广泛应用。
变频器可以为无人驾驶设备提供电机驱动控制，实现矿井内物料运输、采矿等操作的无人
驾驶自动化控制，提高了生产效率和工作安全性。
变频器在煤矿生产中的应用非常广泛，不仅能够提高生产效率和产品质量，还能降低
能耗和环境污染，提升煤矿生产的可持续发展能力。
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煤矿皮带机变频器变频技术的应用
作者：王刚
来源：《电子技术与软件工程》2018年第04期
摘要文章首先对变频器的技术原理进行简要介绍，在此基础上对变频器变频技术在煤矿皮带机中的应用进行论述。
期望通过本文的研究能够对煤矿井下皮带机运行稳定性的提升有所帮助。
【关键词】煤矿皮带机变频器
1 变频器的技术原理
变频器简称VFD，它的核心技术为变频和微电子技术，归属于电力控制设备的范畴，可通过改变电机工作电源的频率对交流电动机进行控制。
常规的变频器由以下几个部分组成：整流、滤波、逆变、制动和驱动单元以及检测单元等。
对于传统的机电设备而言，由于是固定电流，因此设备在运行的过程中，无法进行转速变换，也就是说，设备始终以一种转速运行，在这一前提下，能耗较高。
变频技术最为突出的作用就是可以通过对转速的调节，来改变电流，从而达到节能的目的。
变频器中的各个部件通过相互配合，能够改变电流频率，在不改变电压的情况下，可使半导体的作用得以充分发挥，对机电设备的工作频率进行转化，从而使电流频率具有可变性的特点，在对电流频率进行变换的同时，可使机电设备的运行能耗随之降低，这就是变频器的基本技术原理。
2 变频器变频技术在煤矿皮带机中的应用
在煤矿井下机电设备中，皮带机是不可或缺的重要组成部分之一，它的运行稳定与否，直接关系煤炭的产量。
为在现有的基础上，进一步提升皮带机的运行安全性和可靠性，可对变频器变频技术进行合理应用。
2.1 皮带机对变频器的要求
煤矿皮带机本身的特殊性使其对变频器提出了较高的要求，具体体现在如下几个方面：
（1）需要变频器有较高的技术指标，起动转矩应当在2倍以上，并且可在150%额定电流以下保持连续不间断地运行；要求变频器的运行速度曲线为S形，加速与减速均应当能够平滑过渡；可以实现四象限运行，而且还要具备相对完善的数控功能。
（2）要有良好的散热性能，通常情况下，变频器采用的是风冷或水冷系统进行散热，煤矿井下特殊的作业环境对设备有着较高的防爆要求，变频器的部件需要安装在防爆腔内，所以
无法采用风冷系统对变频器进行散热，而水冷系统不便于维护，由此使得变频器的散热成为突出的问题，在具体应用时，必须予以解决。
（3）电磁兼容，由于煤矿井下存在大量的机电设备，加之环境恶劣，因此会对变频器产生较为严重的电磁干扰，这就要求变频器的电磁兼容必须做好，以确保其能够不受电磁干扰的影响，始终保持稳定的运行能力。
2.2 变频器选型
在对变频器进行选型之前，应当按照煤矿批到及对转速和转矩的要求，通过计算对最大输入功率进行确定。
当皮带机的最大输入功率确定之后，可对电机的额定功率和极数进行选择，由于电机的极数与同步转速有着密切的关联，因此，要求电机的同步转速应当能够覆盖整个调速范围，而转矩则可取设备不同工况下的最大转矩，如起动、运行、过载以及最高速度等工况。
随后可以按照变频器的输出功率及额定电流对具体的参数和型号进行确定。
由此可以确保所选的变频器符合煤矿皮带机的运行要求。
当变频器的参数及型号确定之后，应对其外部的配置予以考虑，熔断器不可以使用空气断路器进行替代，以免造成内部整流元件损坏；电缆应当按照变频器的功率进行选择，建议选用四芯屏蔽动力电缆，变频器与电机之间的动力电缆不宜过长；滤波器可以安装在输入侧，借此来对逆变输出电压尖峰进行抑制，从而确保电机的运行安全，并降低高频损耗；变频器与滤波器之间的电缆长度应当控制在3.0m以内。
2.3 变频器的应用效果
煤矿皮带机应用变频器后，除了可以提高运行稳定性之外，还能实现节能的目标。
2.3.1 实现软起停
通过变频器对煤矿皮带机进行驱动，能够借助电机的慢速启动带动皮带机缓慢起动，从而使皮带机中存储的能量得到缓慢释放，这样一来，皮带机在整个起动过程中所形成的张力会大幅度减小，基本上不会对皮带机造成损害。
在皮带机停车时，可利用变频器调节速度，由此可减少停车时的冲击，保证了皮带机的安全。
2.3.2 确保功率平衡
国内大部分煤矿中使用的皮带机均为双滚筒或多滚筒驱动，运行方式为一拖一控，变频器应用后，可将控制方式变为主从控制，由此能够使功率达到平衡，从而保证电机的同步性能。
2.3.3 减少维护量
对于变频器而言，它本身是由电子器件组合而成，其可以将机械设备的寿命转换为电子器件的寿命，在这一前提下，变频器可以使皮带机的维护量随之减少。
具体应用中，变频器的加
入减轻了皮带机的起动冲击，机械系统的损耗随大幅度减少，检修工作量随之降低，托辊和滚筒的使用寿命比未应用变频器之前提高数倍。
2.3.4 节能降耗
为保证煤矿生产作业的有序进行，矿井中使用的电机在设计时都会预留出较大的裕量，但由于绝大多数时间内，电机无法达到满载运行，从而导致电能损失，这种情况在皮带机中非常突出。
应用变频器之后，可按负载对皮带机的速度进行自动调节，电机与减速器之间直接联系，减少了中间的液力耦合器环节，传递效率随之提升。
同时变频器的稳定功能可以为皮带机提供稳定的电压，由此可以达到节能的效果。
鉴于变频器的上述作用，各大煤矿应当对它的应用给予足够的重视，并在现有的基础上加大对变频器的研究力度，解决应用中存在的各种问题，使变频器的作用获得充分发挥。
3 结论
综上所述，煤矿井下皮带机作为煤炭生产的核心设备，它的运行稳定与否关系重大。
为此，可将变频器变频技术合理应用到皮带机当中，随着变频器的加入，除了能够实现皮带机的软起停之外，还能使设备维护量有所减少，最为重要的是降低了皮带机的运行能耗，达到节能的目的。
参考文献
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作者单位
开滦（集团）有限责任公司蔚州矿业公司单侯矿皮带队河北省张家口市 075700。