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    國內(nèi)現(xiàn)有大多數(shù)煤礦的皮帶輸送機(jī)一般都采用工頻拖動(dòng)，較少使用變頻器驅(qū)動(dòng)。由于電機(jī)長期工頻運(yùn)行加之液力耦合器效率等問題，造成皮帶運(yùn)輸機(jī)運(yùn)行起來非常不經(jīng)濟(jì)；同時(shí)由于電機(jī)無法采用軟起軟停，在機(jī)械上產(chǎn)生劇烈沖擊，加速機(jī)械的磨損；還有皮帶、液力耦合器的磨損和維護(hù)等問題都會(huì)給企業(yè)帶來很大數(shù)額的費(fèi)用問題。這對于現(xiàn)在創(chuàng)建節(jié)能型社會(huì)是不相符合的，對煤礦企業(yè)的皮帶輸送機(jī)進(jìn)行變頻改造對節(jié)約社會(huì)能源、增加煤礦企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益都具有非常現(xiàn)實(shí)的經(jīng)濟(jì)意義和社會(huì)意義。

    皮帶輸送機(jī)的結(jié)構(gòu)組成華北某煤礦400米井下采煤作業(yè)面采用三段式皮帶下行傳送；第一段向下運(yùn)輸，水平距離950米，提升高度116.3米；第二段向下運(yùn)輸，水平距離680米，提升高度25米；第三段向下運(yùn)輸，水平距離630米，提升高度84.2米。運(yùn)輸能力為3000噸/小時(shí)（最大），皮帶帶寬1.4米，皮帶機(jī)運(yùn)行速度為4m/s，運(yùn)輸方式為下運(yùn)。改造前的拖動(dòng)方式為每段皮帶機(jī)由兩臺660V、250KW饒線式三相異步電動(dòng)機(jī)經(jīng)液力耦合器同軸連接；皮帶機(jī)的啟動(dòng)和運(yùn)行方式為，繞線電機(jī)經(jīng)轉(zhuǎn)子繞組降壓啟動(dòng)后工頻運(yùn)行，經(jīng)液力耦合器切換至皮帶機(jī)。第一、二段皮帶機(jī)的電機(jī)分別由同一線路的兩臺變壓器供電，第三段皮帶機(jī)的電機(jī)由同一線路的另一臺變壓器供電。改造前各段皮帶機(jī)自成體系，互不聯(lián)系，均采用手動(dòng)運(yùn)行方式，皮帶機(jī)啟動(dòng)后電機(jī)恒速運(yùn)行，采用調(diào)節(jié)液力耦合器的機(jī)械效率來調(diào)整皮帶的速度。

    皮帶機(jī)的工作原理和特點(diǎn)皮帶機(jī)通過驅(qū)動(dòng)輪鼓，靠摩擦牽引皮帶運(yùn)動(dòng)，皮帶通過張力變形和摩擦力帶動(dòng)物體在支撐輥輪上運(yùn)動(dòng)。皮帶是彈性儲能材料，在皮帶機(jī)停止和運(yùn)行時(shí)都儲存有大量勢能，這就決定了皮帶機(jī)的啟動(dòng)時(shí)應(yīng)該采用軟啟動(dòng)的方式。國內(nèi)大多數(shù)煤礦采用液力耦合器來實(shí)現(xiàn)皮帶機(jī)的軟啟動(dòng)，在啟動(dòng)時(shí)調(diào)整液力耦合器的機(jī)械效率為零，使電機(jī)空載啟動(dòng)。雖然采用了轉(zhuǎn)子串接電阻改善啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩和降壓空載啟動(dòng)等方法，但電機(jī)的啟動(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(jī)內(nèi)部機(jī)械沖擊和發(fā)熱等現(xiàn)象。同時(shí)采用液力耦合器軟起皮帶時(shí)，由于啟動(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(qiáng)度高。加之液力耦合起長時(shí)間工作會(huì)引起其內(nèi)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(hù)難度和成本、污染了環(huán)境，還會(huì)使多機(jī)驅(qū)動(dòng)同一皮帶時(shí)難以解決功率平均和同步問題。

    皮帶機(jī)變頻改造后，將原有的電氣柜保留作為工頻旁路，同時(shí)將液力耦合器的效率調(diào)至最大；如果調(diào)試中變頻器發(fā)生故障，則可以利用原有的工頻啟動(dòng)柜應(yīng)急運(yùn)行，啟動(dòng)時(shí)調(diào)整液力耦合器效率為零，電機(jī)空載啟動(dòng)，啟動(dòng)后適當(dāng)調(diào)整液力耦合器效率。當(dāng)整個(gè)設(shè)備運(yùn)行調(diào)試完成后，實(shí)驗(yàn)運(yùn)行一段時(shí)間證明設(shè)備整體運(yùn)行穩(wěn)定、良好后，可以拆除液力耦合器，將皮帶轉(zhuǎn)軸直接連接到電機(jī)上。拆下的液力耦合器入庫儲存?zhèn)溆?，如果發(fā)生變頻器故障需要工頻運(yùn)行時(shí)，可以把相應(yīng)的液力耦合器再裝上實(shí)現(xiàn)應(yīng)急運(yùn)行。

    經(jīng)過變頻技術(shù)改造后皮帶機(jī)運(yùn)行良好，徹底實(shí)現(xiàn)了皮帶輸送機(jī)的軟起、軟停運(yùn)行方式，大大提高了系統(tǒng)的功率因數(shù)和系統(tǒng)效率。改造后系統(tǒng)可以根據(jù)負(fù)載變化情況自動(dòng)調(diào)整輸出頻率和輸出力矩，改變了以前電機(jī)工頻恒速運(yùn)行的模式，在很大程度上節(jié)約了電力能源；而且四象限中高壓變頻器的使用實(shí)現(xiàn)了皮帶機(jī)能量回饋功能，進(jìn)一步使得皮帶機(jī)的能耗降低；液力耦合器的退出更大地節(jié)約了設(shè)備的維護(hù)和維修費(fèi)用。經(jīng)過改造后的運(yùn)行，事實(shí)證明國產(chǎn)基茨系列中高壓變頻器與眾多國內(nèi)外過渡型中高壓變頻產(chǎn)品相比，有著無法比擬的優(yōu)越的產(chǎn)品性能和無法超越的技術(shù)領(lǐng)先優(yōu)勢；在煤炭行業(yè)的節(jié)能改造中應(yīng)用能夠創(chuàng)造巨大的經(jīng)濟(jì)效益和良好的社會(huì)效益，對于創(chuàng)建節(jié)能環(huán)保型的社會(huì)發(fā)揮著重要的作用。