一、前言
 
    國內現有大多數煤礦皮帶輸送機一般都采用工頻拖動(dòng)，較少使用變頻器驅動(dòng)。電機長(cháng)期工頻運行加之液力耦合器效率等問(wèn)題，造成皮帶運輸機運行起來(lái)非常不經(jīng)濟；同時(shí)電機無(wú)法采用軟起軟停，機械上產(chǎn)生劇烈沖擊，加速機械磨損；還有皮帶、液力耦合器磨損和維護等問(wèn)題都會(huì )給企業(yè)帶來(lái)很大數額費用問(wèn)題。這些現狀對創(chuàng )建節能型社會(huì )是不相符合，對煤礦企業(yè)皮帶輸送機進(jìn)行變頻改造對節約社會(huì )能源、增加煤礦企業(yè)經(jīng)濟效益都具有非?，F實(shí)經(jīng)濟意義和社會(huì )意義。
 
    皮帶機通過(guò)驅動(dòng)輪鼓，靠摩擦牽引皮帶運動(dòng)，皮帶通過(guò)張力變形和摩擦力帶動(dòng)物體在支撐輥輪上運動(dòng)。皮帶是彈性?xún)δ懿牧?，在皮帶機停止和運行時(shí)都儲存有大量勢能，這就決定了皮帶機的啟動(dòng)時(shí)應該采用軟啟動(dòng)的方式。國內大多數煤礦采用液力耦合器來(lái)實(shí)現皮帶機的軟啟動(dòng)，在起動(dòng)時(shí)調整液力耦合器的機械效率為零，使電機空載啟動(dòng)。雖然有的采用了轉子串接電阻改善啟動(dòng)轉矩和降壓空載啟動(dòng)等方法，但電機的起動(dòng)電流仍然很大，不僅會(huì )引起電網(wǎng)電壓的劇烈波動(dòng)，還會(huì )造成電機內部機械沖擊和發(fā)熱等現象。同時(shí)采用液力耦合器軟起皮帶時(shí)，由于起動(dòng)時(shí)間短、加載力大容易引起皮帶斷裂和老化，要求皮帶的強度高。加之液力耦合起長(cháng)時(shí)間工作會(huì )引起其內部油溫升高、金屬部件磨損、泄漏及效率波動(dòng)等情況發(fā)生，不僅會(huì )加大維護難度和成本、污染了環(huán)境，還會(huì )使多機驅動(dòng)同一皮帶時(shí)難以解決功率平均和同步問(wèn)題。

二、VDF650的工作原理
 
     VDF650系列變頻器可以實(shí)現軟啟動(dòng)、軟停止的功能，能降低機械傳動(dòng)沖擊，能延長(cháng)皮帶機的使用壽命，并且從根本上解決功率平衡的問(wèn)題。VDF650系列變頻器采用主從控制，通過(guò)控制變頻器的輸出轉矩，使得主從變頻器的輸出轉矩百分比、母線(xiàn)電壓基本一致。當系統處于穩態(tài)運行時(shí)，主從變頻器輸出轉矩百分比誤差在±1%。

三、VDF650系列的優(yōu)勢
 
    1）真正實(shí)現了帶式輸送機系統的軟起動(dòng)。運用變頻器的軟起動(dòng)功能，將電機的軟起動(dòng)和皮帶機的軟起動(dòng)合二為一，通過(guò)電機的慢速起動(dòng)，帶動(dòng)皮帶機緩慢起動(dòng)，將皮帶內部貯存的能量緩慢釋放，使皮帶機在起動(dòng)過(guò)程中形成的張力波極小，幾乎對皮帶不造成損害。
 
    2）實(shí)現皮帶機多電機驅動(dòng)時(shí)的功率平衡。應用變頻器對皮帶機進(jìn)行驅動(dòng)時(shí)，一般采用一拖一控制，當多電機驅動(dòng)時(shí)，采用主從控制，實(shí)現功率平衡。在河南某煤礦主井皮帶為2×135KW電機驅動(dòng)，采用主從控制后，輕載時(shí)主從電機電流相差5A左右，滿(mǎn)載時(shí)相差2A左右?；緦?shí)現了皮帶機多電機驅動(dòng)時(shí)的功率平衡。
 
    3）降低皮帶帶強。采用變頻器驅動(dòng)之后，由于變頻器的起動(dòng)時(shí)間在1s～6500s可調，通常皮帶機起動(dòng)時(shí)間在60s～200s內根據現場(chǎng)設定，皮帶機的起動(dòng)時(shí)間延長(cháng)，大大降低對皮帶帶強的要求，降低設備初期投資。
 
    4）降低設備的維護量。變頻器是一種電子器件的集成，它將機械的壽命轉化為電子的壽命，壽命很長(cháng)，大大降低設備維護量。同時(shí)，利用變頻器的軟起動(dòng)功能實(shí)現帶式輸送機的軟起動(dòng)，起動(dòng)過(guò)程中對機械基本無(wú)沖擊，也大大減少了皮帶機系統機械部份的檢修量。如河南某煤礦主井皮帶采用變頻器驅動(dòng)后，僅皮帶扣一項年節約費用就達一萬(wàn)多元。
  
     5）啟動(dòng)平滑，轉矩大，沒(méi)有沖擊電流，可實(shí)現重載啟動(dòng)。
  
     6）節能。在皮帶機上采用變頻驅動(dòng)后的節能效果主要體現在系統功率因數和系統效率兩個(gè)方面。
a、 提高系統功率因數  
    通常情況下，煤礦用電機在設計過(guò)程中放的裕量比較大，工作時(shí)絕大部分不能滿(mǎn)載運行，電機工作于滿(mǎn)電壓、滿(mǎn)速度而負載經(jīng)常很小，也有部分時(shí)間空載運行。由電機設計和運行特性知道，電機只有在接近滿(mǎn)載時(shí)才是效率最高、功率因數最佳，輕載時(shí)降低，造成不必要的電能損失。這是因為當輕載時(shí)，定子電流有功分量很小，主要是勵磁的無(wú)功分量，因此功率因數很低。采用變頻器驅動(dòng)后，在整個(gè)過(guò)程中功率因數達0.9以上，大大節省了無(wú)功功率。
b、 提高系統效率 
    采用變頻器驅動(dòng)之后，電機與減速器之間是直接硬聯(lián)接，中間減少了液力耦合器這個(gè)環(huán)節。而液力耦合器本身的傳遞效率是不高的，且主要是通過(guò)液體來(lái)傳動(dòng)，液體的傳動(dòng)效率比直接硬聯(lián)接的傳動(dòng)效率要低許多，因而采用變頻器驅動(dòng)后，系統總的傳遞效率要比液力耦合器驅動(dòng)的效率要高5%～10%。

  
四、調試步驟

     1）按照說(shuō)明書(shū)的接線(xiàn)圖將變頻器的接線(xiàn)全部接好。

     2）將電機的額定轉速、額定電流輸入到變頻器的參數里。

     3）判斷電機的旋轉方向是否正確。方法：先開(kāi)主機，再開(kāi)從機，分別判斷。

     4）將說(shuō)明書(shū)的推薦參數設置進(jìn)變頻器。

     5）空載進(jìn)行調試，觀(guān)察主從變頻器運行是否正常。

五、結束語(yǔ)
 
    經(jīng)過(guò)變頻技術(shù)改造后皮帶機運行良好，徹底實(shí)現了皮帶輸送機的軟起、軟停運行方式，大大進(jìn)步了系統的功率因數和系統效率。改造后系統可以根據負載變化情況自動(dòng)調整輸出頻率和輸出力矩，改變了以前電機工頻恒速運行的模式，在很大程度上節約了電力能源；液力耦合器的退出更大地節約了設備的維護和維修用度。在煤炭行業(yè)的節能改造中應用能夠創(chuàng )造巨大的經(jīng)濟效益和良好的社會(huì )效益，對于創(chuàng )建節能環(huán)保型的社會(huì )發(fā)揮著(zhù)重要的作用。