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[摘 要]变频器是应用变频技术与微电子技术，通过改变电机工作电源频率方式来控制交流电动机的电力控制设备。皮带运输机的高效性、可靠性、安全性的特性是目前我國煤炭生产采用的主要运输设备之一。随着煤矿设备自动化的提高和国家节能降耗政策的实施，原来的皮带机已经不能满足现在的社会发展，需要我们对其不断地改进，创新和推广煤矿皮带机变频器节能技术。变频器节能技术不仅能降低能耗，而且可以延长皮带机的使用寿命，是符合现代现实需求的新技术，能更好地适应节能减排的发展需要。广泛推广应用变频节能新技术，具有重要意义。
[关键词]煤矿皮带机；变频器；节能的探究
中图分类号：TD528.1 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2017）38-0111-02
引言
随着我国煤炭行业的发展，对煤炭运输工具的要求越来越高。皮带机作为煤炭运输领域重要的工具，需要对其进行技术上的升级与改造，变频器不仅能够实现煤矿皮带机的无级平滑调速，更可以提高皮带机运行的经济性，使其符合现代经济发展的要求。变频器的出现改变以往传统皮带机的劣势，其不仅使皮带机的性能更加稳定，而且使皮带机在节能方面的优势更加突出。
1 我国煤矿皮带机发展现状
中国煤矿主要开采方式是地下机械开采，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，仍有很多问题需要注意。
皮带机是现代化煤矿高产高效的主要运输设备，由于煤矿井下使用的特殊性，目前对拖动技术的要求越来越高：控制简单，启动特性好，调速性能好，启动转距大；节能；工作平稳可靠，维护量小；价格适中。要同时满足这些条件，原有各种拖动技术都很难做到，目前只有变频技术的应用和不断完善、创新才能实现。现有无速度传感器矢量控制的防爆变频器能够满足用户要求，将是井下皮带机拖动的发展方向。
2 煤矿皮带机变频的节能优势
2.1 调节速度，减小皮带损伤
随着科学技术的不断发展，煤矿开采也在逐渐实现机械化和自动化，电能成为了煤矿皮带机在运行过程中的主要动力能源，开采的效率和质量都得到了很大的提高。由于使用的主要是电力能源，电机在煤矿皮带机中的作用就尤为重要，如果实现皮带机变频，那么对皮带机将是非常有好处的。一是可以使电机趋于软性启动，实现皮带机由缓到快的运作，有效减小突然启动对皮带带来的损伤；二是有利于调节停车的速度，使皮带机平稳减速，避免突然减速给煤矿皮带机造成的伤害。
2.2 控制皮带机启动时间，降低强度
变频器的使用可以实现对煤矿皮带机启动时间的有效控制，减缓皮带机的启动速度，使皮带机运行的速度尤其是开机速度更加平稳，这样就避免了传统生产中突然的皮带启动对皮带带来的拉裂现象。安装变频器后，皮带所受到的启动张拉力可大大减小，即使皮带的强度较之前有所降低，皮带突然断裂的状况也得到很大改善，皮带机的使用寿命得到延长，有效降低了更换皮带机的频率。因此，煤矿企业在对皮带机选择时，强度要求可以适当放宽，继而从材料上实现了对皮带机的节能控制，节约了成本投入。
2.3 使功率更加平衡
在我国煤炭运输中，皮带机常用的运输系统大多是单筒滚筒驱动、双筒滚筒驱动以及多滚筒驱动，变频器通过对电机电能输出的控制，控制电机的电流值，通过调整地电机的速度来使各个电机的电流值逐步趋于平衡。这样就可以保证皮带机的电机输出功率的平衡，是电机的运行更加合理。
2.4 节省了皮带机检修维护的工作量
由于变频器实现了煤矿皮带机的软启动与软停机，降低了皮带机的磨损与突然断裂状况，甚至可以通过变频器的电子寿命来估计皮带机的寿命，皮带机使用寿命较传统使用方式延长很多，相应地对于皮带机的维修更换次数也随之降低，加之变频器使电机的功率、皮带机的运行更加平衡，皮带机的机械磨损、意外事故发生频率明显降低，因此皮带机的日常检修间隔时间也可适当延长，从而大大节省了日常检修维护的工作量，也节约了人力和财力的支出。
2.5 调节运行速度，降低能耗
运用变变频器的皮带机的最大优点就是当皮带机轻载或空载运行时，可以降低皮带机的运行速度，降低皮带机的能耗。皮带机的运行速度与能耗成正比关系，也就是说皮带机的运行速度越快，能耗越大。但是在日常实践中，皮带机并非经常满载运行，在皮带机轻载或者空载运行时，如果皮带机依然保持较高的速度，就会造成能源浪费。变频器可以根据皮带机承载量的多少调节皮带机的运行速度。当皮带机满载时，就可以全速运行，提高运输效率，当非满载运行时，可以降低皮带机的运行速度，降低能耗。
3 对煤矿皮带机变频器节能应用的要求
3.1 对技术指标的要求相对要高
变频器的启动转矩要是普通的两倍以上，加减速的过程要平衡稳定，运行的速度曲线最好是 "S" 型，同时要有完善的数字自动化控制功能，可以实现四象限运行，从而解决能量回馈问题。
3.2 对散热功能的要求更高
一般变频器都是采用冷风和冷水系统来进行散热，对于煤矿皮带机用变频器来说，由于防爆的特殊要求，变频器的各部件都是在防爆腔内进行工作，原来冷风降温的办法不能取得效果。而原有的冷水散热系统又太过复杂，不易在皮带机上使用。所以对煤矿皮带机的变频器一定要进行适当改进，来保证散热功能。
3.3 变频器的电磁兼容性要突出 煤矿皮带机用变频器的工作地点大多在井下，相对来说，工作环境更加恶劣，一般的变频器容易受到环境的干扰。由于其输入和输出电压、电流中带有高次谐波，所以变频器电磁兼容性好坏，直接影响到变频器和周围电气设施的安全运行。
4 煤矿皮带机变频器更好实现节能的措施
4.1 提升技术要求，保障技术质量
提升煤矿皮带机的运行质量达到节能降耗的效果是应用变频器的目的，要更好地利用变频器来实现节能，工作人员对皮带机变频器的应用质量一定要做到很好的把握，并且要不断地对相关技术进行探究，以提高技术应用水平，从而满足皮带机变频器的运转需求；由于变频器的运转要求相对于一般的设备都高，工作人员还要全面做好数字化管理，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。
4.2 改进机械设备，强化散热功能
煤矿工作不同于其他行业，具有严峻的特殊性，矿井开采作业施工环境要求高，煤矿皮带机自身要具有严格的条件限制，特别是要满足防爆要求，因此变频器也是处在防爆腔内工作的，变频器的散热成为一大技术难点。一般的冷风冷水散热系统显然不能适应煤矿皮带机变频器特殊作业环境的需求，必须对现存的散热技艺进行改进，一改传统复杂低效的散热程序，寻求有效解决变频器的散热功能的有效措施，降低变频器的能量消耗。
4.3 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。在井下安装煤矿皮带机，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，工作人员需要研究变频器的电磁兼容性，注重对电磁的控制，保障煤矿安全生产。首先，工作人员要正确掌握和分析井下的电磁干扰源，并进行全面分析和采取防干扰策略；其次，要保证皮带机电源的充足，做好相关应急预案，确保电力在各种环境下的稳定性，避免造成运输障碍；此外，工作人员还要加强对变频器的电磁兼容性研究，不断提高技术应用水平。
4.4 注重效益分析，提高工作效益
在煤矿皮带机中应用变頻器，虽然从理论上来说可以在一定程度上实现节能降耗，但是到底能达到怎样的程度，只有通过全面的效益分析才能掌握。因此，在煤矿皮带机中应用变频器节能，就要注重效益分析，在掌握实际情况的基础上不断提高煤矿开采的经济效益。煤矿企业应该正确全面地对变频器的各种耗能数据进行分析，而且要把维修、皮带损伤等方面的花费也包括在里面，充分掌握变频器对煤矿皮带机的实际节能效果。
结语
随着我国经济的快速发展，能源紧缺问题越来越突出，如何有效地进行节能降耗成为社会高度关注的一个课题。煤矿开采消耗的能源是非常大的，在煤矿皮带机中推广应用变频技术对于节能降耗和避免资源浪费是非常有意义的。
参考文献
[1] 景利红.对煤矿皮带机变频器节能的探讨[J].科技创新与应用，2013（11）.
[2] 胡晨飞.关于煤矿皮带机变频器节能的探究[J].能源与节能，2015（7）.
[3] 刘杰.有关煤矿皮带机变频器节能的分析[J].科技企业家，2014（5）.
[关键词]煤矿皮带机；变频器；节能的探究
中图分类号：TD528.1 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2017）38-0111-02
引言
随着我国煤炭行业的发展，对煤炭运输工具的要求越来越高。皮带机作为煤炭运输领域重要的工具，需要对其进行技术上的升级与改造，变频器不仅能够实现煤矿皮带机的无级平滑调速，更可以提高皮带机运行的经济性，使其符合现代经济发展的要求。变频器的出现改变以往传统皮带机的劣势，其不仅使皮带机的性能更加稳定，而且使皮带机在节能方面的优势更加突出。
1 我国煤矿皮带机发展现状
中国煤矿主要开采方式是地下机械开采，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，仍有很多问题需要注意。
皮带机是现代化煤矿高产高效的主要运输设备，由于煤矿井下使用的特殊性，目前对拖动技术的要求越来越高：控制简单，启动特性好，调速性能好，启动转距大；节能；工作平稳可靠，维护量小；价格适中。要同时满足这些条件，原有各种拖动技术都很难做到，目前只有变频技术的应用和不断完善、创新才能实现。现有无速度传感器矢量控制的防爆变频器能够满足用户要求，将是井下皮带机拖动的发展方向。
2 煤矿皮带机变频的节能优势
2.1 调节速度，减小皮带损伤
随着科学技术的不断发展，煤矿开采也在逐渐实现机械化和自动化，电能成为了煤矿皮带机在运行过程中的主要动力能源，开采的效率和质量都得到了很大的提高。由于使用的主要是电力能源，电机在煤矿皮带机中的作用就尤为重要，如果实现皮带机变频，那么对皮带机将是非常有好处的。一是可以使电机趋于软性启动，实现皮带机由缓到快的运作，有效减小突然启动对皮带带来的损伤；二是有利于调节停车的速度，使皮带机平稳减速，避免突然减速给煤矿皮带机造成的伤害。
2.2 控制皮带机启动时间，降低强度
变频器的使用可以实现对煤矿皮带机启动时间的有效控制，减缓皮带机的启动速度，使皮带机运行的速度尤其是开机速度更加平稳，这样就避免了传统生产中突然的皮带启动对皮带带来的拉裂现象。安装变频器后，皮带所受到的启动张拉力可大大减小，即使皮带的强度较之前有所降低，皮带突然断裂的状况也得到很大改善，皮带机的使用寿命得到延长，有效降低了更换皮带机的频率。因此，煤矿企业在对皮带机选择时，强度要求可以适当放宽，继而从材料上实现了对皮带机的节能控制，节约了成本投入。
2.3 使功率更加平衡
在我国煤炭运输中，皮带机常用的运输系统大多是单筒滚筒驱动、双筒滚筒驱动以及多滚筒驱动，变频器通过对电机电能输出的控制，控制电机的电流值，通过调整地电机的速度来使各个电机的电流值逐步趋于平衡。这样就可以保证皮带机的电机输出功率的平衡，是电机的运行更加合理。
2.4 节省了皮带机检修维护的工作量
由于变频器实现了煤矿皮带机的软启动与软停机，降低了皮带机的磨损与突然断裂状况，甚至可以通过变频器的电子寿命来估计皮带机的寿命，皮带机使用寿命较传统使用方式延长很多，相应地对于皮带机的维修更换次数也随之降低，加之变频器使电机的功率、皮带机的运行更加平衡，皮带机的机械磨损、意外事故发生频率明显降低，因此皮带机的日常检修间隔时间也可适当延长，从而大大节省了日常检修维护的工作量，也节约了人力和财力的支出。
2.5 调节运行速度，降低能耗
运用变变频器的皮带机的最大优点就是当皮带机轻载或空载运行时，可以降低皮带机的运行速度，降低皮带机的能耗。皮带机的运行速度与能耗成正比关系，也就是说皮带机的运行速度越快，能耗越大。但是在日常实践中，皮带机并非经常满载运行，在皮带机轻载或者空载运行时，如果皮带机依然保持较高的速度，就会造成能源浪费。变频器可以根据皮带机承载量的多少调节皮带机的运行速度。当皮带机满载时，就可以全速运行，提高运输效率，当非满载运行时，可以降低皮带机的运行速度，降低能耗。
3 对煤矿皮带机变频器节能应用的要求
3.1 对技术指标的要求相对要高
变频器的启动转矩要是普通的两倍以上，加减速的过程要平衡稳定，运行的速度曲线最好是 "S" 型，同时要有完善的数字自动化控制功能，可以实现四象限运行，从而解决能量回馈问题。
3.2 对散热功能的要求更高
一般变频器都是采用冷风和冷水系统来进行散热，对于煤矿皮带机用变频器来说，由于防爆的特殊要求，变频器的各部件都是在防爆腔内进行工作，原来冷风降温的办法不能取得效果。而原有的冷水散热系统又太过复杂，不易在皮带机上使用。所以对煤矿皮带机的变频器一定要进行适当改进，来保证散热功能。
3.3 变频器的电磁兼容性要突出 煤矿皮带机用变频器的工作地点大多在井下，相对来说，工作环境更加恶劣，一般的变频器容易受到环境的干扰。由于其输入和输出电压、电流中带有高次谐波，所以变频器电磁兼容性好坏，直接影响到变频器和周围电气设施的安全运行。
4 煤矿皮带机变频器更好实现节能的措施
4.1 提升技术要求，保障技术质量
提升煤矿皮带机的运行质量达到节能降耗的效果是应用变频器的目的，要更好地利用变频器来实现节能，工作人员对皮带机变频器的应用质量一定要做到很好的把握，并且要不断地对相关技术进行探究，以提高技术应用水平，从而满足皮带机变频器的运转需求；由于变频器的运转要求相对于一般的设备都高，工作人员还要全面做好数字化管理，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。
4.2 改进机械设备，强化散热功能
煤矿工作不同于其他行业，具有严峻的特殊性，矿井开采作业施工环境要求高，煤矿皮带机自身要具有严格的条件限制，特别是要满足防爆要求，因此变频器也是处在防爆腔内工作的，变频器的散热成为一大技术难点。一般的冷风冷水散热系统显然不能适应煤矿皮带机变频器特殊作业环境的需求，必须对现存的散热技艺进行改进，一改传统复杂低效的散热程序，寻求有效解决变频器的散热功能的有效措施，降低变频器的能量消耗。
4.3 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。在井下安装煤矿皮带机，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，工作人员需要研究变频器的电磁兼容性，注重对电磁的控制，保障煤矿安全生产。首先，工作人员要正确掌握和分析井下的电磁干扰源，并进行全面分析和采取防干扰策略；其次，要保证皮带机电源的充足，做好相关应急预案，确保电力在各种环境下的稳定性，避免造成运输障碍；此外，工作人员还要加强对变频器的电磁兼容性研究，不断提高技术应用水平。
4.4 注重效益分析，提高工作效益
在煤矿皮带机中应用变頻器，虽然从理论上来说可以在一定程度上实现节能降耗，但是到底能达到怎样的程度，只有通过全面的效益分析才能掌握。因此，在煤矿皮带机中应用变频器节能，就要注重效益分析，在掌握实际情况的基础上不断提高煤矿开采的经济效益。煤矿企业应该正确全面地对变频器的各种耗能数据进行分析，而且要把维修、皮带损伤等方面的花费也包括在里面，充分掌握变频器对煤矿皮带机的实际节能效果。
结语
随着我国经济的快速发展，能源紧缺问题越来越突出，如何有效地进行节能降耗成为社会高度关注的一个课题。煤矿开采消耗的能源是非常大的，在煤矿皮带机中推广应用变频技术对于节能降耗和避免资源浪费是非常有意义的。
参考文献
[1] 景利红.对煤矿皮带机变频器节能的探讨[J].科技创新与应用，2013（11）.
[2] 胡晨飞.关于煤矿皮带机变频器节能的探究[J].能源与节能，2015（7）.
[3] 刘杰.有关煤矿皮带机变频器节能的分析[J].科技企业家，2014（5）.