关于煤矿皮带机变频器节能的探究

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引言
　　中国煤矿主要开采方式是地下进行机械开采，为方便原煤运输，绝大多数煤矿企业都采用皮带机运输。皮带机运输不仅方便快捷，还可以保障原煤运输安全。但是在实际应用过程中，由于技术上的问题，煤矿皮带机一直具有高能耗的特点，背离节能环保的理念。因此一些研究人员对煤矿皮带机进行改良，通过应用变频器的方式，改善煤矿皮带机的运行现状，使其运行更加合理。在变频器应用后煤矿皮带机无论是在寿命上还是在能源节约上都取得了良好效果。值得注意的是，变频机在中国煤矿皮带机中刚开始应用，仍有好多问题需要注意。
　　1 煤矿皮带机变频器节能的表现
　　变频器在煤矿皮带机中扮演着重要角色，其在煤矿皮带机中所处的位置见图1。对变频器进行研究过程中，可以知道其在节能方面具有很好的效果，具体来说表现如下。

　　1.1 调节速度 保护皮带
　　随着现代科技不断发展，开采已实现机械化，并通过电力应用提高了煤矿开采的效率和质量。煤矿皮带机在运行过程中，主要动力能源是电能，因此电机是煤矿皮带机的重要组成部分。在煤矿皮带机中应用变频器后，电机的启动趋于软性，使煤矿皮带机可以由缓至快地运作，避免突然启动对煤矿皮带机皮带的伤害。还可调节停车速度，使得停车由快至慢，保护煤矿皮带机。
　　1.2 运行稳定 强度降低
　　变频器应用后对煤矿皮带机的启动带来很多改变，不仅调整了煤矿皮带机的启动速度，同时可以有效地控制时间。变频器改变了煤矿皮带机原有的启动时间，使煤矿皮带机的启动可以有一个循序渐进的过程，避免突然启动对煤矿皮带机带来的负面影响。调查研究证明，传统煤矿皮带机在运行中，经常会出现皮带损坏、断裂的现象，而这与启动时间缺乏控制有直接关系。随着现代煤矿皮带机不断完善，变频器使煤矿皮带机运行更加平稳，因此煤矿企业对皮带的强度要求也开始降低，可以适当放宽皮带的选择范围。
　　1.3 功率平衡
　　煤矿皮带机常见的种类有单筒和双筒两种。这两种煤矿皮带机不仅在形式上不同，在驱动选择上也不同。在煤矿皮带机中应用变频器后，无论何种形式的煤矿皮带机都可以调整功率，使电机应用更加合理，降低电能输出。
　　1.4 保护设备 减少支出
　　设备的使用寿命越长越能优化资源、减少支出。在没有应用变频器前煤矿皮带机的使用寿命普遍较短，经常会出现耗损过度、皮带断裂等问题。而应用变频器后煤矿皮带机受到变频器的影响，减少启动和停车等对皮带机的不良影响，达到延长皮带机使用寿命的目的。同时，由于变频器可以很好地保障皮带机的运行状态，减少了维护人员的工作强度，降低煤矿皮带机的维护支出。
　　1.5 节约能源
　　煤矿皮带机的运行速度与能源消耗成正比，其运行越快电能使用量越多。在过去工作中，煤矿皮带机在运行过程中一直保持不变的速度，无论是否有运输任务都会产生大量电力消耗。在使用变频器后，煤矿皮带机的运行速度与其承载量产生关系，变频器会根据承载的多少调节运行速度，在没有承载任务时将皮带机的速度调至最慢，最大限度地降低电力耗损。

2 煤矿皮带机变频器节能的优势
　　在煤矿皮带机中应用变频器是对煤矿皮带机的改良，在使用过程中具有良好的节能效果，具体来说煤矿机变频器节能的优势主要有以下几方面：
　　a) 提升了煤矿皮带机的运输质量。传统煤矿皮带机运输过程中，由于转矩难以调整，因此皮带机运行过程中整个皮带的运行速度并不能保持一致，尾部经常会出现一些问题，造成运输材料堆积。而变频器的调节功能可以使力的传播更加均匀，改善运输问题，降低电力损耗;
　　b) 变频器对速度的调节功能使煤矿皮带机在运行过程中更加稳定，不会因为突然启动或停止而损坏皮带。除此之外，通过对传统皮带机进行研究可以发现，传统皮带机存在弊端较多，不仅能源消耗大，而且还需要频繁地维护，增加了煤矿的生产支出。变频器应用后，使皮带机的运行更加科学化，按照科学的方式进行启动和停车，弥补了煤矿皮带机运行过程中的浪费问题，取得节能效果;
　　c) 变频器最突出的优势是具有防爆软启动模式，可以根据煤矿皮带机的实际运载情况合理安排运行速度，使煤矿皮带机得到充分应用，避免资源浪费。同时，煤矿皮带机运行愈发平稳，对其自身的损耗也越小。

　　3 煤矿皮带机变频节能应注意的问题
　　3.1 提升技术要求 保障技术质量
　　使用变频器的目的是为了提升煤矿皮带机的运行质量，避免能源浪费，在使用过程中，工作人员一定要把握好煤矿皮带机变频器的应用质量，提高相关技术，使技术水平可以满足变频器的运转需求。实践证明，变频器的运转要求高于一般设备，因此需要工作人员搞好数字化管理，实现煤矿皮带机运转的自动化，施行四象限运行，强化能量回馈。
　　3.2 改进机械设备 强化散热功能
　　变频器在应用过程中会产生大量的热，如不能及时散热会影响散热器的应用质量。在实际工作过程中由于变频器是应用于煤矿皮带机之中，降温有一定的特殊要求，不能直接引用传统降温方式。因此在今后的煤矿生产过程中，优化变频器的节能效果需要改进机械设备，强化变频器的散热功能。
　　3.3 注重电磁控制 保障安全生产
　　矿产资源多深埋于地下，为有效开采煤矿，绝大多数采掘工作都是在地下进行。开采环境难以控制，危险系数大，工作环境也相对恶劣。在安装煤矿皮带机，需要配给充足的电源，而恶劣的环境又经常会造成电力不稳定，使电压、电流难以控制，造成运输阻碍。鉴于此，在应用变频器的过程中，工作人员需要对变频器的电磁兼容性进行研究，注重对电磁的控制，保障煤矿安全生产。
　　4 结语
　　煤矿开采不仅要保障开采质量，同时也要在节能方面下工夫，通过改善工作方式、创新应用技术等方法，达到节能目的。将变频器应用到煤矿皮带机中对于提升煤矿皮带机工作效率，减少能源浪费有重要意义。因此，有关人员应加大对变频器的研究，使其可以取得更大的效果，促进中国煤矿行业的发展。