| 标题 | 探讨变频器在带式输送机中的应用 |
| 范文 | 王影 摘 要：煤炭是我国社会发展的重要能源材料，煤炭行业的发展是顺应了经济发展的要求。变频器作为一种新型电子产物，逐渐被用于煤炭皮带机中。本文针对变频器的工作原理、作用、发展状况及运用中可能遇到的问题及相应防范措施进行探讨。 关键词：煤炭；变频器；煤炭皮带机 作为世界上的产煤大国，我国产煤过程中消耗了巨额电费，并且随着煤矿设备大型化与自动化发展，电费比例居高不下。煤炭为不可再生资源，人们对传统的皮带机进行改良，节约能源，促进了经济的可持续发展。 1 变频器的工作原理 变频器的核心技术是微电子技术和电力电子技术的结合体。当电机发出变频信号后，控制电路开始工作并控制整流桥，实现由工频交流电向直流电的转化；然后将直流电转变为交流电，并具有特定频率。交流电的频率主要通过控制逆变桥的工作频率来实现。 2 变频器的作用 （1）可以做到软起动和软停车 煤炭运输的时候，皮带机总的变频器需要运用驱动启动。皮带启动无法独立完成，需要电机启动带动。电机启动时很慢，带动了皮带的启动。在启动过程中会缓慢释放能量，所以启动会带来一些张力。但张力很小，不会伤害皮带。如同停车时先减速，发动机由快变慢，皮带也逐渐变慢，避免了突然停止造成的皮带伤害。 （2）能有效降低对皮带的强度要求 皮带机中加入变频器之后，可以自动调整启动时间，从而有效控制皮带机的启动时间。皮带机在忽然启动时，由于启动速度太快会伤害皮带。加入变频器以后，对皮带的要求就降低了一些。 （3）使功率更加平衡 煤矿皮带机的驱动有很多种，单筒滚筒驱动和双筒滚筒驱动是运用最为广泛的两种。运用变频器进行调节，可是皮带和电机保持相同的工作速度，从而保证工作效率稳定。 （4）有效减少设备维护 变频器调节皮带机，可以稳定皮带机的启动冲力，减少快速启动对皮带机的伤害，从而减少维修，也使皮带机使用年限增加。因此运用变频器可以把变频器的电子寿命转化为皮带机的寿命。 （5）进一步实现节能 煤炭生产运输时，皮带机往往没有装足规定吨数，而皮带机的运行使用了与满载时相同的电量，这就造成了能量的浪费。变频器的使用可以根据皮带机的实际负载来调整皮带速度，减少能量浪费。 3 变频器的发展状况 采用变频器变频调速节能，改善生产工艺及运行环境是目前的发展潮流。我变频器生产的国内厂商有限，对这方面具有研发能力的企业也极少，变频器功率等级较低不超过3500KW，与之相配套的产业生产滞后，生产力不发达，其使用部件基本靠进口。而国外，各大品牌的变频器生产商一应俱全，生产规模相当大，其功率等级一目前已超过100000KW，控制系统也已实现全数字化，采用矢量控制。 目前变频器日益呈现出小型化、大功率、轻型化的发展特点。变频器中对更高功率的新型电力半导体器件的需求越来越高，随之而来的是直接转矩控制和磁通控制、无速度传感器的矢量控制技术的进一步发展，并逐步实现各项先进技术在国内外的广泛应用。 4 变频器使用过程中可能出现的问题与相应防范措施 使用过程中，变频器可能出现各种故障而无法满足预期运行效果。主要原因及防范措施如下： （1）电磁干扰问题及防范措施 在煤矿井下恶劣的环境中，变频器使用时容易受到外界各种因素的干扰，这些干扰因素会通过电源线或辐射间接侵入变频器内部，从而引起变频器各种误动作或损伤变频器。为提高其抗干扰能力，可以采取相应的措施，在变频器外部抑制噪音，对周围所有继电器或接触器的控制线圈上，加装吸收装置以防止冲击电压；或缩短对回路其控制作用的配线距离，从而使之与主线路分离，按规定采用屏蔽线回路，线路较长时采用合理的中继方式；也可以在变频器输入端安装噪音滤波器达到避免噪音由电源线引入的效果，从而避免造成干扰。 （2）电源异常问题及防范措施 电源异常问题主要是低电压运行。比如附近的直接起动电动机等设备，会造成电压降低，所以这些设备应和变频器供电系统分离以减少两者之间的相互影响；对于变频器和外部控制回路，只讲可以采用瞬停补偿方式。 （3）高次谐波问题及防范措施 高次谐波有变频器运行时在电源侧产生，它会降低电动机绕组的绝缘强度，使电压波形畸形，严重影响电源系统。处理措施有：采用变压器控制变频器供电，缩短变频器到电机的距离，并与其他供电系统分离；在其输入侧加装滤波电抗器或多种整流桥回路，从而降低高次谐波分量。 （4）电动机温度过高问题及防范措施 变频器在实现对皮带机的变频调速改造的同时，其低速运行冷却能力下降，这会造成电机过热。另外，高次谐波会增加电机的铁损和铜损。可采取如下措施：使用变频器时适当提高电动机规格等级或对电机强进行冷通风；使用变频专用电机；限制运行范围避开低速区等。 （5）振动 电机的脉动转矩和机械系统的共振引起的振动是对电子器件造成损伤的主要原因。所以在变频器调试过程中，可利用其频率屏蔽功能。也可采用橡胶避振，从而排除这些共振点。 5 结语 目前我国经济处于飞速发展的阶段，但是可利用资源却越来越少，节能问题日益成为人们关注的焦点。煤炭作为能源的重要组成部分，我国煤炭浪费的情况仍很普遍。节约资源，走可持续发展之路，是我国乃至全球需要解决的重要问题。变频器在煤矿皮带机中的使用，不仅实现了煤矿节能，促进煤矿行业的健康发展，提高了我国经济效益。 参考文献： [1]孙高峰.变频器在煤矿皮带机的应用研究[J].煤矿现代化，2010，06：102-103. [2]张晓东，高莹，郭金星，刘殿珍.高压变频器在煤矿皮带机中的应用[J].变频器世界，2015，10：55-58. |
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