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1、变频调速技术在煤矿刮板输送机中的应用摘要：近年来，我国的煤矿产业发展迅速，且为推动我国国民经济的增长做出了较大贡献。作为煤矿工艺系统的核心构成，刮板输送机不仅关系着煤矿工艺的实时监控效率，而且对于整个煤矿产业的发展也具有重要影响。为了进一步提高煤矿工艺系统的生产效率，本文引入变频调速技术，通过对变频调速技术的概念进行分析，在结合煤矿刮板输送机以及变频调速技术特点的基础上，对该项技术在刮板输送机中的应用展开了深入研究。关键词：变速调频技术；刮板输送机；变频器；动态张力前言：变频调速技术的基本原理为，以电机转速与工作电源的输入频率之间的正比例关系为依据，通过变更电动机的工作电源频率，进而实现对电机
2、转速进行改变的目的。煤矿生产中，刮板传送机在启动和运行过程中，大都会受到动态张力以及静阻力的影响而使得输送机的传送带产生滑动，由此增加传送带的相对摩擦力和产生的热量，降低输送机运行的安全性。相关实践研究表明，将变频调速技术引入煤矿刮板输送机当中，可以在保证输送机安全运行的前提下，有效延长输送机寿命并降低设备的维修量。1 变频调速技术简述 所谓变频调速技术是相对于交流电机而言的，是一种通过改变交流电机中的电频率而达到对系统调速目的的技术。变频调速技术是一项综合性的技术，其不仅包括了计算机网络技术和电机传动技术，而且还包括了同电力、电子有关的多项技术，在借助电力半导体通断作用的基础上，将工频电源进
3、行转化，使其成为具有另一种频率的电能控制装置。而在交流电机运转的驱动电源方面，则是由整流桥对工频电压进行变更后得到的直流电源经逆变器转化为可调的交流电压来实现的。由于在此过程中，并无转差损耗发生，因此，此种有效而快捷的调速方式便使电动机可以较为方便地获取无级调速的电流和电压。但存在电力危机时，变频调速技术在利用电机负载变化规律的基础上，通过改变交流电源的频率以实现对电机速度进行调节的目的，进而使交流电机可以平滑地进行增速或是减速，有效提高了系统的工作效率。2 煤矿刮板输送机及其变频调速的特点2.1输送机特点 当刮板输送机以不同的低速扭矩进行运转时，输送机本身并不会发生任何的速度变化，而煤矿生产
4、时的运输工作，特别是材料的运输，虽然在相应的范围内负载电阻是可以发生扭矩变化的，但对于刮板输送机而言，其所具有的均匀性和稳定性并不会发生改变。此外，在煤矿生产过程中，输送带的速度大都是保持不变的。刮板输送机处于运输状态时，其输送模式主要有两种，分别为零功率与电源以及近似零功率与负电源，故系统可保持在长期低速运行的状态下输送长至数十公里的材料，这也是刮板输送机自身复杂性的根本原因。对于输送机中的变频驱动系统而言，其同时具有高速以及长期低速运行的特点，通过将事先规定好的传送速度信息进行反馈，进而实现对扭矩的自动调节及控制。此外，刮板输送机的另一特点为，通过以实际运输过程中所引入的测量张力为依据，进
5、而提高煤矿运输的稳定性和安全性。2.2变频调速的特点 变频调速技术的主要功能就是使其自身的软启动与刮板输送机的同多个电动机运行产生的功率保持平衡。通过借助变频器的软启动功能，使得输送机电机同软启动进行有机结合。当对电机进行驱动时，位于刮板输送机中的多个变频器利用功率平衡的调节软件促使电机的输出功率保持在一个相对稳定的水平，在降低输送机启动张力的同时，也有利于发现运输过程中各类机械问题的。此外，变频机在煤矿输送机中的应用也起到了较好的降低设备维修率的作用。对变频器进行分析可知，其实质上是各种电子器件的合成，且运行寿命在很大程度上取决于其内部电子。又由于变频器的软启动直接决定了输送机软启动的实现，
6、这就使得刮板输送机可以在相对平滑的环境中进行启动，在降低设备检修率的同时，有效节省了设备维护成本。3 煤矿刮板输送机中变频调速技术的应用对煤矿刮板输送机进行分析可知，其内部结构极为复杂，且无论是在启动、运输还是在制动时，均具有较大的重载高速与动态张力，故极容易产生输送带滑落的现象，而输送带在华东过程中产生的磨损和散发出的热量将使得输送带与辊之间的黏附系数降低，从而对输送机的启动与运行产生较大的阻碍作用。由此可知，若在上述情况下强行启动运输，不但降低了输送带的安全系数与负载装置的附加位移，而且使得刮板传送机整体收到了严重磨损。因此，需要引入变频调速技术对刮板输送机的启动、运行进行调速。通常，刮板
7、输送机对变频器的选择是在已经确定好异步电机后进行的，以额定电流与电机实际的运行情况为依据对输送机电机的频率进行变更。首先是该项技术在初级阶段时的应用。当刮板输送机启动时，经由静阻力转变而来的动阻力促使传送带产生振动，进而使得传输截面中的动张力持续上升并带动刮板输送机运动。因为在传输的启动过程中，刮板输送带所具有的张力实际上是初始张力的增加值，故在变频器的作用下产生的变频驱动将动力传送带中所输入的切入点进行返回。其次，在由启动过程转变为额定转速过程的运输阶段，因在刮板输送带开始运行时，系统内的交流电机产生较大的动态张力，且各处的静阻力也不尽相同，进而使得煤矿刮板传送机处于不稳定的运行状态。此时，
8、变频器通过改变电机工作电源的频率，使其内部的滤波电容发挥作用，通过降低静阻力以及过大张力产生的无功损耗，以达到提高输送机功率的目的。最后，是变频调速技术的控制阶段。当电机开始驱动刮板输送机运转后，变频调速装置改变供电电压的频率，进而改变输送机的启动转速，根据变频器事先设定的时间范围，促使刮板输送机的速度更加平稳逐层递增，在增加了输送机电机寿命的同时，有效降低了煤矿刮板输送机的检修量。结论：本文以变频调速技术在煤矿刮板输送机中的应用作为研究对象，通过对变频调速技术的概念及相关原理进行分析，并结合煤矿刮板输送机以及变频调速的技术特点，分别从刮板输送机的启动阶段、运行阶段以及变频调速阶段对变频调速技术在刮板传送机中的应用进行说明。结果表明，在煤矿刮板输送机启动和运行的过程中引入变频调速技术，可以有效增加输送机的寿命并降低设备的检修量。由此可见，未来加强对变频调速技术在煤矿刮板输送机中的应用力度，对于促进煤矿产业的发展具有重要的现实意义。