基于变频器控制下的带式输送机电动机机械性能分析
带式输送机智能驱动控制系统的设计及应用
2571 前言带式输送机作为我国重要的运输设备，在各行各业中均被广泛应用，随着我国开采量的不断加大，带式输送机逐步向着大跨距、大运量方向发展。
但随着带式输送机的运载能力的提升，其耗电成本占生产费用的比重也在增大[1，2]。
由于我国地质条件的不均匀性，使得在进行煤矿开采过程中的采煤量不是恒定值，所以带式输送机在运输过程中存在满载和空载的情况，当满载时带式输送机的效率就高，反之较低，所以改善带式输送机运输速度与载重的配比情况对于提升带式输送机效率，降低运输成本十分重要[3，4]。
本文基于变频器对带式输送机的控制系统进行优化设计，为带式输送机速度与载重的协调做出一定的借鉴。
2 系统软件设计针对矿用带式输送机这种大马拉小马的情况，对变频控制系统进行研究，带式输送机的运行速度与带式输送机的能耗呈现正相关的关系，在实际运行过程中，降低带式输送机的运行速度能够达到降能的目的。
在带式输送机运行过程中影响其运行速度的因素有许多，如运载量、皮带的宽度等。
当运行速度降低时，此时的带式输送机的线密度增加，此时皮带需要的张力增大，当张力不足时会造成设备的损坏，所以在降低能耗的同时又能保障带式输送机的正常工作是本文研究的目标。
带式输送机运量与运行速度间的关系如下公式所示：mQ q 6.3v =公式中：Q 为带式输送机运载量，kg；v 为运行速度，m/s；q m 为带式输送机的线密度，kg/m。
所以在不同阶段内带式输送机的运输量是不同的，所以通过检测设备负载情况进行速度的自动控制，从而实现带速与载重量的匹配。
进行带式输送机变频控制的前提需要设计PLC 智能调节器，PLC根据采集到的运行数据进行逻辑运算，从而给出带式输送机的运行速度，带式输送机的驱动装置选定为变频驱动。
变频控制系统主要由控制单元、执行单元及检测单元组成，其中控制单元为整个控制系统的核心，检测单元为系统控制的基础，执行单元为系统控制的保障。
PLC控制程序需要包括电机的控制程序、煤量的控制程序、节能调速控制程序、预警控制程序等。
基于变频调速的煤矿带式输送机节能控制方法
ｌ 引 言
带式输送 机是煤 矿生产 的主要运 输设备 ， 但在煤矿生产 中， 由于采 区煤层分 布不均 匀 ， 每 天 每 个 班 次 的采 煤 量 也 不 均 衡 ， 从 而 导 致 煤 炭
运输设 备如带式 输送机 的输送 量也 随之变化 。 另外 ， 在 煤炭 行业 ， 选 择 带 式 输 送 机 驱 动 电 机 时， 由 于要 考 虑 运 行 的 可 靠 性 和 生 产 中 可 能 出
Ｃ ＨＥＮＧ Ｊ ｕ ｎ ， Ｌ Ｉ Ｙｕ — ｑ ｉ ｎ ｇ ２ ， Ｌ Ｕ Ｗｅ ｎ － ｔ ａ ｏ
（ １ ． Ｄ ａ ａ ｎ ｓ ｈ ａ ｎＭｉ ｎ ｅ， Ｂ ｅ ｎ ｇＨ ａ ｏ ｈ ｕ ａＥ ｅｒ ｎ ｇ ｙＣ ｏ ． ， Ｌ ｔ ｄ ． ， ｎ ｅ ｉ ／ ／ ￣ ｇ １ ０ ２ ４ １ ９ ， Ｃ ｈ ｉ ｎ ａ ： ２ ． Ｔ ａ ｎ ｇ ｓ ｈ ａ ｎ
Ｋ ａ ｉ ｃ ｈ ｅ ｎ ｇＥｌ ｅ ｃ ｔ ｒ ｉ ｃＣ ｏ ｎ ｔ ｒ ｏ ｌ Ｅ ｑ ｕ ｉ ｐ ｍｅ ｎ ｔ Ｇ ｒ ｏ ｕ ｐＣ ｏ． ， ｔｄ Ｌ ． ，Ｔ ａ ｎ ｇ ｓ ｈ ａ ｎ０ ６ ３ ０ ２ ０， Ｈｅ ｂ ｅ ｉ ， Ｃ ｈ ｉ ｎ ａ）
管道式皮带输送机控制技术分析
装备与自动化2020年第1期7管道式皮带输送机控制技术分析王 练（中国纸业投资有限公司岳阳分公司，湖南 岳阳 414002）摘 要：文章以某造纸厂管式皮带输送机为背景，结合工艺流程，介绍了管式皮带机传动单元组成、控制原理及PLC 硬件配置和通信网络组成，阐述了皮带在运行中所遇到的问题和优化措施。
关键词：控制原理；运行中存在的问题；优化措施中图分类号：TM921.51 文献标志码：A 文章编号：2096-3092（2020）01-0007-031 引言某造纸厂化浆事业部于2009年投产一条管式皮带机运输芦苇片，皮带全长3000米，分上下两层，主站距离从站1500米，切好的苇片从尾轮上方出料口下到尾轮皮带上，通过六个托辊被皮带卷成圆形（见图1），运输到主站头轮下方的料仓时皮带打开，头部和尾部各设一皮带翻转装置用于皮带翻转，如此循环工作。
管式皮带运输机广泛用于矿山、电厂、港口等行业，通过对管式皮带运输机应用于造纸行业多年的维护，总结出一些控制方面的经验供大家参考。
延时时间到PLC 程序发送一个控制字给变频器，头轮起动后，尾轮晚3.5s 起动，让头轮先把皮带张紧。
（2）变频器速度给定选择COM.REF1+AI5，由电位器调节，速度调节根据皮带的带速指示来调。
其中速度分为固定速度和电位器给定速度，通过现场转换开关进行切换，正常情况下使用的是电位器给定，尾轮给定速度比头轮高20转，目的是让尾轮有追着头轮跑的趋势。
（3）电流反馈头尾轮的电机实时电流通过通信传输到PLC 内部，然后PLC 输出一个值至控制柜面板电流表上，主站从站实时电流显示非常直观，可以根据电流大小来对负荷调整；控制柜还有头尾轮电机温度显示，电机超温也会导致全线跳停。
（4）保护整条管式皮带安全运行，开机巡检过程中出现突发情况能紧急停机，沿线共有15个拉绳开关，头尾轮各有跑偏开关2个分跑偏和拉绳并接在7×1.5控制电缆上送到主站，所有接点都并入了程序中的急停回路，程序里对跑偏开关有15S 的延时动作，控制室有头尾轮跑偏指示灯并带预警，可以及时提醒操作人员处理校正，避免不必要的停机，由于管式皮带多数是运输煤块或者土石、矿渣，在造纸行业料流和纵撕很少用。
变频器在胶带输送机中的应用
变频器在胶带输送机中的应用胶带输送机是一种常见的工业设备，用于将物品从一个地方转移到另一个地方。
传统的胶带输送机使用电动机驱动传送带的运动，但通过使用变频器，可以实现更高的运输效率和更精确的控制。
变频器是一种电力调节设备，可以将电源的频率和电压转换成匹配负载需求的输出。
在胶带输送机中，变频器的作用是通过调整电动机的功率和速度来实现传送带的运动控制。
使用变频器控制胶带输送机的优势之一是可以实现变速运行。
传统的胶带输送机通常只能在固定的速度下运行，而使用变频器，可以根据实际需求调整传送带的运行速度，以适应不同的物品和工艺需求。
在自动化装配线上，物品可能需要在不同的工作站之间进行传送，而每个工作站的处理时间可能不同。
通过调整传送带的运行速度，可以确保物品在每个工作站上都能得到适当的处理时间。
变频器还可以实现精确的起停控制。
在传统的胶带输送机中，电动机通常需要通过启动器或者刹车器来实现起停控制，但是这样的控制方式通常不够精确。
使用变频器，可以通过调整电动机的运行频率和电压来实现精确的起停控制，从而确保传送带在需要时可以迅速启动或停止，提高生产效率和安全性。
变频器还可以通过调整传送带的张力来保证传送带的稳定运行。
传统的胶带输送机通常需要使用调速器或者滚轮来调节传送带的张力，但这种方式往往不够精确和稳定。
使用变频器，可以通过调整电动机的功率和速度来实现精确的张力控制，从而保证传送带的稳定运行和物品的平稳传输。
变频器在胶带输送机中的应用可以实现变速运行、精确的起停控制和稳定的张力控制，从而提高生产效率和安全性。
随着自动化技术的不断发展，变频器在胶带输送机及其他工业设备中的应用也将越来越广泛。
带式输送机控制系统的设计与分析
１ ＿ Ｉ
数 控 技 术
带式输送机控制系统的设计与分析
周 鹏
（ 北京 华 宇公 司 西安 分公 司 陕西 西安 ７ ０ ６ ） １０ １
摘要 ： 章介 绍 了带 式输 送机 采 用 变频控 制转 速 的设 计 实例 ， 绍 了采 用软 件模 拟 电机数 学模 型 的 变频 器进 行控 制 的方 式 ， 文 介 同时 类 比 了其 它 变频 器转 速 控 制 的 方式 ， 比较 了各 种控 制 方 式 下 的性 能 参数 、 缺 点等 优 结合 具 体 的设 计 案 例做 出 了详 细 分析 ． 键 词 ： 变频 器 矢量控 制 电机模 型 主 井 控 制 系统 皮 带秤 中图分 类号 ： Ｐ ７ Ｔ ２３ 文献标 识码 ： Ａ 文章编 号 ： ０ ７９ ｌ （ ０ １ｌ 一０ ｌ ２ ｌ ０ —４ ６２ Ｉ ）０Ｏ Ｉ一 ０
‘
电源 由 于从 井 口供 电则压 降 不 满足 要 求 等 原 冈 ， 由井 下供 电系 统 提 供 ， 制 信 息 通 过 ４ ５ 线上 传 至 位 丁 控 制 室 的Ｐ Ｃ 控 系 统 。 控 ８总 Ｌ 监 双机 驱 动 还 存存 ・ 问题 ， 是 如 果两 台 电机 的 输 …功 率 配 个 就 不 当 出 现 电机 功 率 不 平 衡情 况 。 ‘ 电机 过 载 ， 另 台 电机 欠 载 ， 台 而 严 重 时 甚 至 会 现 电机 堵 转 。 ｒ避 免 出现 这 种 情 况 ， 台 电 机 存 为 两 各 种 负 载情 况下 运 仃 转速 差异 保 证存 ‘ 的范 同 内 ， 于 两 台 变 频 定 对 器而言 ， 输 电 流 差 异 保 证 存 ‘ 的 范 围 内。 样 可 以提 高 设 备 运 定 这 行 效率 ， 证 设 备运 行 的稳 定 性 ， 长 设 备 的使 用 寿 命 。 保 延 同时 对 带 式 输送机的控制系统提 ｆ＿ ｆ ｒ较高 的要 求 。 ｊ 目前 实 现 方 式 有 两 种 ， ‘ 种 是 在 两 台 （ 多台 ） 频 器 之 间 设 ・ 或 变 专 的Ｐ 控 制 器 ， 过 安 装 丁 Ｉ Ｃ 通 电机 轴 Ｊ的 光 电码 枯 实 时 采 集 电机 的转 速 信 ， 过 Ｐ Ｃ自身计 箅 通 Ｌ 模 ， …变 频器 的输 … 电流 参 数 后 ， 算 传递 给 变 频 器 ， 成 ‘ 闭 环 形 套 控 制 系 统 ； ‘ 是 变 频 器 之 间 通 过 ＿ 进 实 时 通 信 ， 换 锌 利 另 种 光纤 交 运 行 信 息 并 通 过 其 内 部 的 数 学 模 型 计 算 出 合 适 的输 ｆ 电 流 。 ｆ ｌ 电机 启 动 至 指 定转 速 的 启 动 时 问可 以 手动调 节 ， 使 启 动 速 度 曲线根 据 现 场 情 况 调 节 ， 实 满 载 启动 ； 常 运 行 中２ 电机 功 率 实 正 台 现 衡 ， 电流 值 误 差 可 以 小 于 ５ 根 据 机 械 及 皮带 厂商 提 供 的输 送 Ａ； 带 最 人 启 动 张 力 ， 保 输 送 带 启 动 加 速 度 值 满 足 要 求 ， 输 送 带 启 确 使 动张 力控制在允许范 嗣内， 存皮带允许张 力下提高效率 ； 电机启 动 时 ， 过 变 频器 ｆ带 的变 压 器 隔 离 ， 量 降 低对 电源 的 冲 击 ， 免 对 通 ］ 尽 避 电源 产 生 污 染 ； 实 时 显 示 胶 带 各 电机 的开 停 状 态 、 能 电机 电 流 、 温 度 、 载电流 、 源以及输送机运 行工况等状态 。 过 电 控 制 系 统 图 见 下 １
煤矿胶带输送机变频调速系统技术改造（2篇）
煤矿胶带输送机变频调速系统技术改造随着煤矿生产的发展，长距离，大运量、大功率带式输送机在煤矿上的使用量也愈来愈多。
合理选择大型胶带输送机的驱动方式，能够实现可调的、平滑的而无冲击的启动力矩，减小输送机运行过程中的动张力，改善输送机整体的受力状况，保护电网免受冲击，减少输送机运行过程中的功率损失，提高输送机电控系统的稳定性、可靠性、安全性。
实际应用表明采用变频控制系统对输送机进行变频调速控制可以较好的实现力矩速度控制功能，提高整机运行过程中的安全稳定性。
胶带输送机是以输送带兼作牵引机构和承载机构的一种连续动作式的运输设备，它在矿井地面和井下运输中得到了极其广泛的应用。
带式输送机要求驱动系统能够提供可调的、平滑的而无冲击的启动力矩，以减小动张力，从而改善输送机及整机的受力状况，并保护电网免受冲击。
在多台电机驱动情况下，要求各驱动装置之间能够做到功率基本平衡，或者说具有合理分配驱动功率的能力；对于长距离胶带输送机还要求提供慢速运行以满足日常检修维护；对于大功率、高耗能、长时运转设备还应要求具有明显的节能效果。
变频调速控制驱动方式是一种值得尝试推广的新技术，通过实践应用具有较好的使用效果。
胶带输送机变频调速系统工作原理介绍1.1交流变频调速技术的基本原理交流电动机变频调速技术是在近几十年来迅猛发展起来的电力拖动先进技术，其应用领域十分广泛，该技术是一种以改变交流电动机的供电频率达到交流电动机调速的目的，是利用电力半导体元件的通断作用将工频电源变换为另一频率的电能装置，其基本原理是通过整流桥将工频交流电压变换为直流电压，在通过逆变器转换为频率，可调的交流电压作为交流电动机的驱动电源，使电动机获得无极调速所需的电压和电流，根据电机负载的变化实现自动、平滑的增速、减速，是一种无附加转差损耗的高效调速方式，可以大幅度提高工作效率，减少能源空耗。
现在的交流变频调速技术是微机技术、电力电子技术和电机传动技术的综合应用，是强弱电混合、机电一体的综合性技术。
浅析带式输送机智能控制系统设计
浅析带式输送机智能控制系统设计带式输送机是一种常用的物料输送设备，广泛应用于矿山、建材、化工等行业。
其传统的控制方式比较简单，通常采用PLC或者接触器控制系统。
随着工业自动化水平的不断提高，带式输送机的智能控制系统设计成为了一个研究热点。
本文将浅析带式输送机智能控制系统设计的相关内容。
一、带式输送机智能控制系统的需求现代工业生产对于带式输送机的控制要求越来越高，需要实现以下功能：1. 自动化控制：带式输送机需要能够实现自动启停、转速控制、方向控制等功能，提高生产效率，减少人工干预。
2. 安全保护：在输送过程中，需要对带式输送机进行各种安全保护，如过载保护、断裂保护、防火防爆等，确保设备和人员的安全。
3. 故障诊断：及时发现和诊断故障，减少停机时间，提高设备利用率。
二、带式输送机智能控制系统设计的关键技术1. 传感器技术：传感器是带式输送机智能控制系统的基础，可以用于监测带式输送机的运行状态、物料流量、温度、湿度等参数信息，为控制系统提供实时数据。
2. PLC控制技术：PLC作为带式输送机控制的核心部件，可以实现多种控制功能，如逻辑控制、运动控制、数据处理等，具有良好的稳定性和可靠性。
3. 变频调速技术：利用变频器可以实现对带式输送机的转速精确控制，实现节能减排的目的，同时可以减小对设备的损耗，延长设备寿命。
4. 无线通信技术：利用无线通信技术可以实现远程监控和数据传输，对于大型生产线的带式输送机控制非常有用。
三、带式输送机智能控制系统设计的关键步骤1. 确定控制策略：根据带式输送机的工作特点和生产需求，确定控制策略，包括启停控制、转速控制、方向控制等。
2. 选择合适的传感器和执行器：根据控制策略选择合适的传感器和执行器，包括速度传感器、温度传感器、湿度传感器、电机等。
3. 设计控制逻辑：利用PLC等控制器设计控制逻辑，实现对带式输送机的自动化控制和安全保护。
4. 实现远程监控和故障诊断：通过无线通信技术实现对带式输送机的远程监控和故障诊断，及时发现和处理问题。
变频器在输送带中应用
变频器在输送带中应用摘要：随着现代国内外变频调速技术的不断成熟和提高，变频器在我国矿山机电设备中得到越来越广泛的应用。
某矿一区主运输送带输送原采用工频拖动，液力偶合器传动，存在传动效率低、启动电流冲击及机械冲击大等问题，造成了系统运行不经济；输送带和液力偶合器磨损严重，维修及维护成本高；由于是多电机驱动，很难做到多电机驱动功率平衡。
因此对输送带运输机采用变频控制，控制系统本身良好的控制性能和完善的保护环节，能有效避免事故的发生和延长输送带电机的使用寿命。
本文简要介绍了某矿一区主运输送带输送机的变频控制改造及使用情况。
关键词：变频器输送带电机软启动节能引言：某矿一区主运输送带担负着全矿的煤炭运输任务，运输量大，运行时间长，输送带的安全运行直接影响矿井生产任务能否顺利完成。
该输送带原传动方式为液力偶合器配合减速机，启动电流大，启动时对机械部分磨损严重甚至损坏，且输送带加速时间短，容易引起输送带张力变化，影响输送带寿命，由于是两台电机驱动，很难做到两台电机驱动功率平衡。
对该输送带进行了技术改造。
改用变频控制。
通过运行使用，运行安全稳定可靠，产生了较好的经济效益。
1.原控制方式及使用情况某矿一区主运输送带带宽b=1400mm，带速v＝3.2ｍ/ｓ；设计运输能力:1000t/h；配用电机型号YB2355m2-4，功率：2×250kw,电压1140v；巷道为平巷；输送带长度2500ｍ。
通过液力偶合器偶合减速机来驱动主副滚筒，然后通过滚筒与输送带间的摩擦力来带动输送带运行。
初期投入虽然不高，但维护费用较大。
另外输送带磨损严重，造成很大的安全隐患。
1.1变频器的原理变频器(Variable-frequency Drive，VFD)是应用变频技术与微电子技术，通过改变电机工作电源频率方式来控制交流电动机的电力控制设备。
变频器主要由整流(交流变直流)、滤波、逆变(直流变交流)、制动单元、驱动单元、检测单元微处理单元等组成。
基于变频调速技术的带式输送机节能应用研究
２ １ 第ｏ期１ ０ 年 ５ 轻一工一设一计 １
基于变频调速技术的带式输送机节能应用研究
周 春 平
（ 北煤 电 集 团 恒 源公 司五 沟煤 矿 ， 徽 宿 州 ２ ５０ ） 皖 安 ３ ０ ０
摘
要 ： 过 对 带 式输 送 机 的 变频 调 速 改 造 ， 高 了输送 机 控 制 系统 的 可 靠性 ， 带式 输 送 的 速 度 随运 量 变化 而 变化 ， 低 了带 通 提 使 降
一
功能模块 通过 总线通信 方式实 现数据 交换 ，各功 能模块 根据 系统要求 等 按钮 ， 电机 ，打开 ”“ 闭” 起停 “ 、 关 按钮控制 电机开 闭。 变频 驱动在节能 、 省成本 方面有 以下几方面 的优点 ： 节 为实现带式 输送机 的变速控 制 ， 采用 Ｐ Ｃ控制 的变频调速 系统 ， Ｌ 电 （ ） 功率 因数提 高 。原 电机直 接 由工频 驱动 时 ， 载时功 率 因 １网侧 满 ． 左右 ， 际运行功率 因数远低 于 ０ 。 ８ 实 ． 采用 变频调速 系统后 ， ８ 电 气 节能结构框 图如 图 ｌ 示 。 率部分采 用变频器 调速 ， 反馈 部分 数 为 ０ ５ 所 功 现场 是在带式输送 机中 源侧 的功 率因数可提 高到 ０ ． ９以上 ， 无需无 功补偿装 置就 能大大 地减少 无 功功率 ， 足电 网要求 ， 一步 节约上游设 备的运行 费用 。 满 可进 （ ） 备运行 与维护 费用下 降 。采 用变频调 节后 ， ２设 由于通 过调 节 电 机 转 速实 现节能 ， 在负荷 率较 低 时 ， 电机转 速 也降低 ， 备及 相 应辅 主设 助设 备如轴 承等 磨损 较前 减轻 ， 周期 可加 长 ， 备运 行 寿命 延长 ， 维护 设 减 少 了机械 磨损 ， 维护工 作量降 低 ， 修费用下 降 。 检 （ ） 使用寿命延 长 。用变频 调速装置后 ， ３电机 可对 电机实 现软启动 ， 启 动 时电流 不超 过 电机 额定 电流 的 １ 倍 ， 电 网无 任 何 冲击 ， ． ２ 对 电机使
ZJT-30变频器在带式输送机上的应用
种 采用 ＩＢ Ｇ Ｔ逆 变 的变 频 器 ，可 将 鼠笼 型 电 机 的
器来 替代 偶合 器 。
启 动转矩 提 升 到 额定 转 矩 的 ２倍 以上 ，结 构 简 单 ， 稳 定可靠 ，调速 范 围广 ，节 能 显著 。 传 统 的顺槽 带式 输送 机采 用 电机 ＋偶合 器 ＋减 速 器联 合拖 动 ，整套 系统 由工 作 在额定 转速 的异 步
（）输 出力矩 不 小 于 电动 机 额 定 力 矩 的 ２倍 ， ４ 满 足负 载变 化大 的承 受能 力和 煤炭 压带 时 的再 起 动
能力 ； （ ）具 有制 动能 量和 电机 的转差 再 生能量 的利 ５ 用 功能 ； （ ）须 满足煤 矿 电控 系统 的功 能接 口和监控 要 ６ 求；
的实 际借 鉴 意义 。
参
・－— — —
作 地
考 文 献 邮
者 ：张逸 国 址 ：上海市宝 山钢铁 公司 运输部 （ 三号 门 内运 输部
大楼 ） 编 ：２ １０ ０９０
７ ４ ・— － — —
《 起ｔ运输机械》 ２０ （ ） ０７ ８
维普资讯
（ ）带式输送机效率低 ， ３ 损耗大 ， 偶合器 的投
入 造成 了偶 合性 无功 转差 ，浪 费 电能 。
（ ）液力偶合器故 障时 ， ４ 无法切换到工频旁路 运行 ，必 须 停 机 检 修 ，且 维 修 复 杂 ，严 重 影 响 生
产。
（ ）带 式输送 机 在煤 量不 大 和安装 胶 带 的情 况 ７ 下要 求 降速运 行 ；
试验 ，对与变频有电路联系的相关设备进行耐压试 验之 前应将 与 变频 器相关 的电路 切 断 。
（ ）受 载 波频 率 的影响 ，变频 器 与 电机 间最 大 ４ 距离 应在 ５ 以 内 ，接 线 最 好 敷 设 于金 属 管 内 ， ０ｍ 为 防止 干扰 ，输 出 电缆 应选 用屏 蔽 电缆 。 （ ）变 频器 需频 繁起 动 时 ，勿 将 电源关 断 ，必 ５ 须使 用起 停钮 作起 停操 作 ，以免损 伤整 流桥 。
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基于变频器控制下的带式输送机电动机机械性能分析
基于变频器控制下的带式输送机电动机机械性能分析
摘要：介绍了带式输送机在变频控制下电动机的机械性能分析，阐述了带式输送机在启动及运行阶段，电机在不同工作频率下由于转差率的影响，机械性能所呈现的软硬程度。
关键词：带式输送机；变频器；基础频率；转差率；机械性能
中图分类号：TD528文献标识码：A文章编号：
随着变频技术在矿山长距离、大运量、大功率带式输送机传动系统中的广泛运用，变频控制系统本身良好的调速、调频控制性能和完善的保护环节，能有效避免事故的发生和延长带式输送机的使用寿命。
我公司在大湾煤矿DTL120/75/2×1000带式输送机的实际过程
中首次引入了变频控制的概念，但现阶段只局限于对带式输送机开机启动阶段的变频控制，然而，只有掌握了传动部电机的运行状态及其机械性能才能在变频器及相关配套设施选型设计后期的维护与使用
过程中做到有的放矢。
1带式输送机启动时的变频优化控制
原有带式输送机主要采用工频拖动，液力偶合器传动。
传动效率低，电机启动时对整个运输系统的冲击较大，变频控制的引入有效解决了以上问题。
根据带式输送机张力波的产生和传播机理，在起动前设置一个低速预张紧过程，低速预张紧过程使胶带内部的张力分布基本均匀，而后再按“S”曲线的加速起动。
采用矢量控制技术的变频驱动系统，可以获得全速度范围的高精度调速性能及动态性能，并且具有极佳的低速性能，可以实现优化的“S”曲线的跟随性能（图1）。
图1优化的“S”型曲线速度加速度曲线
在轻载及重载工况下，均应能有效的控制皮带机柔性负荷的软起动/软停车的动态过程；降低起动停车过程对机械和电气系统的冲击，避免撒料和叠带、避免打滑和纵断等问题，有效解决皮带机动态张力波对皮带和设备造成的危害。
2 带式输送机电动机的机械性能分析
2.1电动机的恒转矩变频调速
带式输送机属于恒转矩负载，传动系统采用变频器作为软启动装置，根据变频调速的原理，合理的控制频率变化范围以及频率变化的时间，可使输送机按照设定的速度曲线平稳的运行。
（1）
针对以上变频控制的具体形式，异步电动机在变频启动的各个过程中，是通过改变电源的输入频率来改变电机的转速，当转差率变化不大时，异步电动机的转速基本与电源频率成正比。
电机在低频状态运行时（频率 <额定频率），同时在保证恒转矩变频调速的情况下。
这是变频电源通常是按照频率与电压成正比，即常数这个规律来变化的。
异步电动机最大转矩公式为：
（2）
根据以上公式可知，通常情况下远远大于，可以忽略的影响，只要保持电压与频率成正比的变化，保持电机的最大转矩值不变，实现电机的恒转矩输出。
带式输送机的负载主要为恒转矩输出，在保证电压与频率成正比调节，则电动机在调速过程中，能保证电机的过载能力。
2.2转差率对电动机机械性能的影响
在实际使用过程中，对于普通异步电动机在保证常数的情况下，随着的下降，最大转矩下降，最大转矩所对应的临界转差率增大，使电动机从=0到=这一稳定工作区间的机械特性变软。
临界转差率的表达式为：
（3）
从公式（3）可以看出，如果不考虑由于温度变化使定子绕组电阻变化这一因素，那么临界转差率就是的函数，也就是电源频率的函数，即。
因此异步电动机的机械特性的软硬程度与电源频率有关，电源频率变高，机械特性则相对变软。
对于同一台异步电动机，降低电源频率，使临界转差率增大，这相当于在转子回路串入一个既起到电阻作用，而且不受温度变化影响。
实际又不存在的虚构电阻，同时这个虚构电阻不会使电动机的效率降低。
可以想象成转子回路的总电阻由原来的增大为。
就是造成值增大的虚构电阻。
由于降低了电动机电源的频率而减小了由温度引起的转子电阻变化所产生的转矩偏差，这将给整个交流传动系统维护和使用带来方便。
在生产实际中，以电动机的额定频率为基础频率，变频调速时电压随频率的调节规律以基本频率为分界线。
分析在两种情况下转差率对电机机械性能的影响：
1）在基础频率以下调速时（常数），为恒转矩调速，电动机的最大转矩不变，启动转矩增大。
因此机械特性随频率的降低而向下平移。
实际上由于定子电阻的存在，由上述分析可知，如果电动机在额定负载下运行，降低后将导致转速下降，转差率增大，电机的机械特性将变硬。
为了保护电动机在低速时有足够大的最大转矩，可人为的把电压U1太高一些，以便近似的补偿定子压降。
2）在基础频率以上调速时，为恒功率调速，频率不断增高，但没有超过额定电压，由式可知，由于频率的增高，磁通必须与频率反比例降低。
频率提高时，同步转速随之提高，则临界转差率值越小，机械特性越硬，也就是从到区间的特性曲线就越接近为一条直线。
电动机在这种条件下运行，由各种原因引起的一个微小的转差率偏差都会使转矩发生很大变化
3结束语
带式输送机多采用双滚筒及多滚筒结构，电动机本身的硬转矩特性在电机运行时如转差率发生偏差，将造成电源负荷不均和电动机机械负荷分配不均码，严重影响了电机对滚筒的驱动力。
现有的变频技
术已经很好地解决了功率平衡以及在有效频率运行的问题，进一步提高了带式输送机的使用效率，保证了带式输送机的平稳运行，对矿井的正常、安全、高效生产有着重要的实际意义。
参考文献：
[1]许实章.电机学.机械工业出版社,1981
[2]黄济荣.我国兆瓦级交流牵引传动系统的实验研究.机车电传动，1993（03）
[3]蔡方耀.电动机应用计算指南[M].中国计划出版社,1998
作者简介：冷利宁（1967—），男，工程师。
1988年毕业于湘潭矿业学院工业电气化专业，现任水城矿业股份公司机械制造分公司副经理。
发表专业学术论文多篇。
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