浅谈煤矿设备带式输送机变频器的节能问题

韩艳霞

摘 要：在煤矿中，带式输送机的使用是非常普遍的，它是我国煤矿企业当中运输煤炭的重要设备。随着社会经济的发展、技术的革新，煤矿设备的自动化进一步提高，原有的带式输送机已经不能满足煤矿发展的需要。就我国煤矿带式输送机变频器的技术研究提出了新的观点。

关键词：煤矿设备；带式输送机；变频器；节能要求

中图分类号：TD528.1 文献标识码：A DOI：10.15913/j.cnki.kjycx.2015.13.094

目前在我国的煤矿企业当中，最重要的设备就是带式输送机，其在煤炭的运输过程中起着非常重要的作用，但是随着经济的发展和节能减排口号的提出，旧型号的带式输送机已经不能满足国家相关的需求。我国煤矿斜井中煤炭的运输采用皮带传输，煤矿的产品产量和经济效益都与带式输送机的运输能力和效率息息相关，目前我国的煤矿皮带传输系统一般都是采用调级传输的方式，也就是串级调速模式，这种模式虽然在生产过程当中能够满足基本的调速要求，但是其电量消耗较大，功率因数较低，而且可靠性也不高，不能充分发挥出带式输送机的效能。

1 变频器的作用

变频器的作用主要有：①实现带式输送机的软启动和软停车。使用变频器驱动带式输送机的时候，电机的启动带动皮带的启动，由于加了变频器后启动成为一个过程，因此实现了启动与停车的缓冲，减小了皮带的拉伸力，也减小了对皮带的磨损。②使带式输送机的功率更加平稳，保证电机的同步运转，而且变频器的软启动和软停车对皮带形成了一个很好的保护作用，减少了带式输送机的维护次数，增加了带式输送机的使用寿命，因此具有经济价值。③没有变频器的情况下，输送带有时候满载，有时候空载。在空载的时候会浪费功率；而在满载作用下，功率不能满足要求时，会给带式输送机带来严重的消耗，因此采用变频器可以避免不必要的功率浪费。

2 变频器的优点

带式输送机加装变频器后，其生产运行有以下优点：①运行当中更加稳定，变频器可以优化设备的启动和停止，因此能很好地维护设备。②带式输送机不会出现因为局部转矩较大而造成的皮带断裂以及力传导不均使皮带两侧快慢不一而造成的材料堆积。③带式输送机一般使用液力耦合器，液力耦合器有维护量大、耗能大和二次成本高等问题，不能满足节能减排的要求，而且当设备发生故障的时候，设备只能停止运作，这样会给企业带来经济损失和成本浪费，而且通过液压油进行功率的传递也有较大的消耗。在研究当中发现，变频器能很好地解决上述的问题，减少带式输送机的磨损与损耗，起到了节能环保的作用。

3 变频器的节能要求

为了优化带式输送机的功率，实现对带式输送机的维护，我们应对变频器进行一系列的调整，将满足要求的变频器应用到相关的设备上来。

首先应当考虑的就是变频器的性能。一般考虑变频器的技术指标，启动的转矩应当达到普通变频器的2倍以上，这样才能起到更好的带动作用。另外，加速与减速的过程要平稳，不会出现急停急动的现象，达到设备的正常使用需求；运行的速度曲线最好是“S”形，在使用变频器的同时，还要有完善的自动化控制功能，这样可以保持带式输送机运行的正常维护与记录，同时还可以解决能量的回馈问题。

其次要考虑变频器的散热功能。一般的变频器都是使用冷水与热水的循环来实现系统的散热，但是由于煤矿传送系统有防爆的要求，因此循环只能在防爆系统的内部进行，不能起到良好的散热效果。在变频器的性能问题上，应当更多地考虑变频器的散热功能，以保证系统的正常工作温度。

最后是变频器的电磁兼容性能。带式输送机通常都是用于地下煤矿往地面上的输送，工作环境非常恶劣，一般的变频器在这样的工作环境下很容易受到环境的干扰，而且输入和输出的电压与电流当中有高次谐波。高次谐波的振动可能会引起电气系统的电磁感应，引起环境事故，因此应当采用电磁兼容性能更好的变频器来满足安全生产的需求。

4 变频器节能应该注意的问题

由于带式输送机使用环境的特殊性，在使用当中，有可能会遇到一些问题，这些问题需要格外注意，比如电磁干扰的问题、电源出现异常、电磁震荡产生高次波、电动机的温度过高以及振动等。电磁干扰的产生主要是由于变频器在工作环境当中受到电磁辐射等干扰，导致变频器工作异常。电源异常经常发生在变频器的使用过程当中，表现为电源电压过高或过低，会导致变频器工作的异常。温度过热是指变频器在低速运行的条件下，由于运转较慢导致散热较差、冷却能力下降，从而使得电机过热。同时，如果电机运转速度达到系统的共振频率会引起电机与系统的共振，就会损害带式输送机系统。

比如，某煤矿企业采用的煤矿带式输送机的额定功率为 1 200 kW·h，在正常的使用情况之下，每天的电量消耗为 24 480 kW·h，在带式输送机上采用了变频器之后，每天的电量消耗为17 136 kW·h，每天节省的电量将近30%，每年节约的成本达166万左右。而且除此之外，变频器在煤矿带式输送机功率上的节能效果非常好。

5 结束语

由于我国是煤炭大国，之前的发展模式不注重节约，因此带式输送机的功率以及维护使用上均存在不少问题，随着我国节能节约口号的提出，节能理念开始深入人心，成为我们最关注的课题之一。煤矿每年的浪费是非常惊人的，因此，走科学发展的道路，有效地控制资源浪费是我们追求的目标。本文就带式输送机变频器的使用及优化问题提出了一些意见，希望能够起到抛砖引玉的作用，为煤矿节能提供一些借鉴。

参考文献

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〔编辑：王霞〕