李艳清
(内蒙古平庄能源股份有限公司, 内蒙古 赤峰市 024000)
摘 要：近年来，我国煤炭行业得到了较为快速的发展，而在煤矿生产过程中，刮板输送机是极为重要的机械设备，而刮板输送机功能的正常运行离不开变频调速技术的有效应用。刮板输送机运行时，需要保持对煤炭及相关材料的持续均匀输送。但是在实际运行过程中刮板输送机中的负荷电阻会随着输送强度改变而出现相应的扭矩变化，无法保持一定的匀速输送速度。此时就需要采用变频调速技术来提升整个控制系统的整体性能。基于此，文章对变频调速技术工作原理进行深入分析，进而对其在刮板输送机中具体应用进行有效探讨，以期能够为我国煤矿开采行业发展提供有效参考。
关键词：刮板输送机；变频调速；技术分析；应用
变频调速技术在刮板输送机中的运用，主要的作用对象就是系统中的交流电动机，通过对其进行变频调速，来实现刮板输送机的匀速作业。在刮板输送机运行过程中，对异步电动机转速、转子频率等进行调整，其关键在于对供电频率的处理方面，在实现刮板输送机变频调速的同时实现用电节约，这对于煤矿开采、输送有着至关重要的作用。变频技术在刮板输送机中的有效应用，能够在最大限度上提高煤矿的生产效率，为煤炭企业的正常运行提供技术保障。
一、变频调速技术工作原理分析
在煤炭开采生产过程中，刮板输送机的匀速运行依靠于煤矿变频调速系统的控制作用，系统中的主要运行主体就是变频器，同时借助电抗器，以及其他辅助器的辅助作用，实现了不同构造元器件之间在不同工作时间内的有效配合与控制。除此之外，利用IG-BT功率器及相关构件组成逆变器，采用上下级反馈的方式对交流供电点开关进行整流，使交流电变为成直流电，对这些电流进行滤波电容器处理之后，赋予了直流逆变相应的工作频率。
刮板输送机对煤炭及相关材料进行运输需要保持一定的均匀速度，但是受到输送重量等的影响，在实际运行过程中负荷电阻会出现相应的扭矩变化，无法使刮板输送机保持一定的均匀速度运行。在实际采煤输送中，刮板输送机在输送长度通常为几十米到一百米不等，并且在一些较为特殊的作业环境下要求能在较长时间段内处于较为低速的运行状态。 刮板输送机的构成较为复杂，并且需要采用变频技术对其运输速度进行控制，才能使其长期处于低速或者高速匀速运作状态。
二、刮板运输机中变频技术的应用功能
（一）软启动和软停止功能
借助隔爆变频器能够实现对输送机启动与停止时间调控，以及调整启动时加速度与停车减速度。在变频技术的应用下，刮板输送机能够实现对加减速时间有效配置，进而达到缓冲输送机惯性对于系统的冲击，避免机械设备出现较大磨损的目的。在变频调速器的作用下刮板输送机的重载启动得到较为稳定的控制，能够在发生紧急停车与启动过程中降低负荷冲击作用。刮板输送机中需要具备重载启动功能。
（二）平衡功率功能
平衡功率是刮板输送机在运行时必须具备的功能，借助变频技术能够实现机头与机尾两个链轮之间使得同步启动、停止，确保各个链轮在启动、停止之间能够保持高度的功率。其中变频器主要是通过对电动机之间的速度差进行调整，进而保持电机电流值的有效平衡。
（三）转换工频功能
若是煤矿作业过程中发生紧急故障，则需要对设备进行检查、维护，而为了避免停工则需要将刮板输送机转换至工频旁路运行，进而实现不降低煤矿生产效率来对机器进行故障检修，这一过程需要依靠变频技术对工频状态进行转换。此外，当输送机需要进行全速运行提高生产效率时，借助变频器可以实现在刮板输送机启动后顺畅转变到工频工作状态，同时有效保护了设备电解电容等器件，延长设备的使用寿命。
（四）自动调速与节点功能
若是输送机的负荷较轻，却处于高速运转状态，将会严重磨损与损坏设备，并且造成电能的大量消耗。在变频技术支撑下，刮板输送机能够使用单独的控制系统来避免设备在轻负荷状态下高速运转问题，实现节能降耗的同时有效降低运输设备的磨损情况。
三、刮板输送机中变频调速技术具体应用
在刮板输送机的组成中电器设备系统和机械设备系统是极为重要的两个部分，也是在煤矿运输过程中承担负荷较大的两个部分，在启动、停车，以及长时间运行过程中都需要变频技术的控制来确保刮板输送机的高效运行。
（一）起步阶段变频调速技术的应用
在刮板输送机起步阶段采用的是静态电阻驱动方式，其中齿轮驱动链轮时间的长短对于传送系统运行至关重要。刮板输送机启动时会产生阻力，克服静阻力刮板输送机才能正式开始运作。刮板输送机运输系统的启动要实现刮板链张力不断提升，借助传输齿轮作用了实现折返传输作业。当刮板输送机系统运行不稳定，在驱动力的作用下刮板链会受到较大影响，同时输送机速度的变化也会产生较大摩擦力，使得传输系统阻力逐渐上升，进而对传输系统的稳定运行产生严重影响，并且造成输送机内部零件损坏。而借助变频调速技术，能够使刮板输送机在较短的启动时间内实现稳定的匀速运行，最大限度地降低摩擦力与驱动张力对运输系统的影响，使刮板输送机进入稳定、匀速的运行状态
（二）运输阶段变频技术的应用
刮板输送机在运行过程中即便是设备系统达到了额定功率，并且具备了一定转速之后，也不能即刻进入正常的工作状态。主要是因为刮板输送机启动时会产生极大动态张力，加上刮板链本身张力影响，则会出现刮板链形变的状态。加上在各个环节的刮板链启动时会产生不同的静止阻力，刮板链板之间也存在大小不一的摩擦力。当电动机内部出现驱动变化时，电动机内部摩擦力达到最大，对运输系统造成极大伤害。在变频调速技术的应用下，能够实现对刮板输送机驱动方式的有效转变，弥补了以上刮板输送机运行驱动存在的不足，并且能够大大降低刮板输送机运行阻力，确保刮板输送机在长时间内保持稳定、匀速的运行状态。
（三）控制阶段变频技术的应用
在控制阶段一个重要的内容就是变频器的冷却控制、拓扑结构、变频调速控制等。其中冷却系统主要是利用外部冷却水来带走内部散热管道中去离子水的热量；拓扑结构主要是由输出正弦波滤波器、三电逆变单元、主回路可恢复的快速短路保护系统以及整流单元构成；变频调速控制在电机运转过程中，刮板输送机便会在驱动的作用下开展作业，变频调速器能够转变供电电压频率，进而改变了输送机的启动转速。按照事先设定变频器的时间范围，能够维持刮板输送机的速度在一个逐步递增的状态。
四、结束语
综述可知，在刮板输送机中变频调速技术的应用有着极大的控制作用，在抵消驱动摩擦、驱动链条张力，以及控制刮板输送机匀速稳定运行方面有着极大的应用意义，也是实现采煤过程节能降耗的重要技术。因此采煤企业必须对这一技术的运用予以足够重视，不断完善提升变频调速技术提升采煤效率。
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