煤礦皮帶機變頻器節能的探究

中國煤礦主要開采方式是地下進行機械開采，為方便原煤運輸，絕大多數煤礦企業都采用皮帶機運輸。皮帶機運輸不僅方便快捷，

還可以保障原煤運輸安全。但是在實際應用過程中，由于技術上的問題，煤礦皮帶機一直具有高能耗的特點，背離節能環保的理念。

因此一些研究人員對煤礦皮帶機進行改良，通過應用變頻器的方式，改善煤礦皮帶機的運行現狀，使其運行更加合理。在變頻器應用后

煤礦皮帶機無論是在壽命上還是在能源節約上都取得了良好效果。值得注意的是，變頻機在中國煤礦皮帶機中剛開始應用，仍有好多問題需要注意。
1 煤礦皮帶機變頻器節能的表現
變頻器在煤礦皮帶機中扮演著重要角色，其在煤礦皮帶機中所處的位置見圖1。對變頻器進行研究過程中，可以知道其在節能方面具有很好的效果，

具體來說表現如下。

1.1 調節速度 保護皮帶
隨著現代科技不斷發展，井下開采已實現機械化，并通過電力應用提高了煤礦開采的效率和質量。煤礦皮帶機在運行過程中，主要動力能源是電能，

因此電機是煤礦皮帶機的重要組成部分。在煤礦皮帶機中應用變頻器后，電機的啟動趨于軟性，使煤礦皮帶機可以由緩至快地運作，避免突然啟動

對煤礦皮帶機皮帶的傷害。還可調節停車速度，使得停車由快至慢，保護煤礦皮帶機。
1.2 運行穩定 強度降低
變頻器應用后對煤礦皮帶機的啟動帶來很多改變，不僅調整了煤礦皮帶機的啟動速度，同時可以有效地控制時間。變頻器改變了煤礦皮帶機

原有的啟動時間，使煤礦皮帶機的啟動可以有一個循序漸進的過程，避免突然啟動對煤礦皮帶機帶來的負面影響。調查研究證明，傳統煤礦皮帶機

在運行中，經常會出現皮帶損壞、斷裂的現象，而這與啟動時間缺乏控制有直接關系。隨著現代煤礦皮帶機不斷完善，變頻器使煤礦皮帶機運行

更加平穩，因此煤礦企業對皮帶的強度要求也開始降低，可以適當放寬皮帶的選擇范圍。
1.3 功率平衡
煤礦皮帶機常見的種類有單筒和雙筒兩種。這兩種煤礦皮帶機不僅在形式上不同，在驅動選擇上也不同。在煤礦皮帶機中應用變頻器后，

無論何種形式的煤礦皮帶機都可以調整功率，使電機應用更加合理，降低電能輸出。
1.4 保護設備 減少支出
設備的使用壽命越長越能優化資源、減少支出。在沒有應用變頻器前煤礦皮帶機的使用壽命普遍較短，經常會出現耗損過度、皮帶斷裂等問題。

而應用變頻器后煤礦皮帶機受到變頻器的影響，減少啟動和停車等對皮帶機的不良影響，達到延長皮帶機使用壽命的目的。同時，由于變頻器

可以很好地保障皮帶機的運行狀態，減少了維護人員的工作強度，降低煤礦皮帶機的維護支出。
1.5 節約能源
煤礦皮帶機的運行速度與能源消耗成正比，其運行越快電能使用量越多。在過去工作中，煤礦皮帶機在運行過程中一直保持不變的速度，

無論是否有運輸任務都會產生大量電力消耗。在使用變頻器后，煤礦皮帶機的運行速度與其承載量產生關系，變頻器會根據承載的多少

調節運行速度，在沒有承載任務時將皮帶機的速度調至最慢，最大限度地降低電力耗損。

2 煤礦皮帶機變頻器節能的優勢
在煤礦皮帶機中應用變頻器是對煤礦皮帶機的改良，在使用過程中具有良好的節能效果，具體來說煤礦機變頻器節能的優勢主要有以下幾方面：
a) 提升了煤礦皮帶機的運輸質量。傳統煤礦皮帶機運輸過程中，由于轉矩難以調整，因此皮帶機運行過程中整個皮帶的運行速度并不能保持一致，

尾部經常會出現一些問題，造成運輸材料堆積。而變頻器的調節功能可以使力的傳播更加均勻，改善運輸問題，降低電力損耗;
b) 變頻器對速度的調節功能使煤礦皮帶機在運行過程中更加穩定，不會因為突然啟動或停止而損壞皮帶。除此之外，通過對傳統皮帶機進行研究

可以發現，傳統皮帶機存在弊端較多，不僅能源消耗大，而且還需要頻繁地維護，增加了煤礦的生產支出。變頻器應用后，使皮帶機的運行更

加科學化，按照科學的方式進行啟動和停車，彌補了煤礦皮帶機運行過程中的浪費問題，取得節能效果;
c) 變頻器最突出的優勢是具有防爆軟啟動模式，可以根據煤礦皮帶機的實際運載情況合理安排運行速度，使煤礦皮帶機得到充分應用，

避免資源浪費。同時，煤礦皮帶機運行愈發平穩，對其自身的損耗也越小。

3 煤礦皮帶機變頻節能應注意的問題
3.1 提升技術要求 保障技術質量
使用變頻器的目的是為了提升煤礦皮帶機的運行質量，避免能源浪費，在使用過程中，工作人員一定要把握好煤礦皮帶機變頻器的應用質量，

提高相關技術，使技術水平可以滿足變頻器的運轉需求。實踐證明，變頻器的運轉要求高于一般設備，因此需要工作人員搞好數字化管理，

實現煤礦皮帶機運轉的自動化，施行四象限運行，強化能量回饋。
3.2 改進機械設備 強化散熱功能
變頻器在應用過程中會產生大量的熱，如不能及時散熱會影響散熱器的應用質量。在實際工作過程中由于變頻器是應用于煤礦皮帶機之中，

降溫有一定的特殊要求，不能直接引用傳統降溫方式。因此在今后的煤礦生產過程中，優化變頻器的節能效果需要改進機械設備，強化變頻器的散熱功能。
3.3 注重電磁控制 保障安全生產
礦產資源多深埋于地下，為有效開采煤礦，絕大多數采掘工作都是在地下進行。開采環境難以控制，危險系數大，工作環境也相對惡劣。

在井下安裝煤礦皮帶機，需要配給充足的電源，而惡劣的環境又經常會造成電力不穩定，使電壓、電流難以控制，造成運輸阻礙。鑒于此，在應用變頻器的過程中，

工作人員需要對變頻器的電磁兼容性進行研究，注重對電磁的控制，保障煤礦安全生產。
4 結語
煤礦開采不僅要保障開采質量，同時也要在節能方面下工夫，通過改善工作方式、創新應用技術等方法，達到節能目的。將變頻器應用到煤礦皮帶機

中對于提升煤礦皮帶機工作效率，減少能源浪費有重要意義。因此，有關人員應加大對變頻器的研究，使其可以取得更大的效果，促進中國煤礦行業的發展。

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