一、概述
隨著煤炭工業(yè)的發(fā)展，煤礦綜合機(jī)械化水平的提高，我國(guó)煤礦的原煤主運(yùn)輸機(jī)械——帶式輸送機(jī)也有較快的發(fā)展，向著高速、大運(yùn)量、長(zhǎng)距離發(fā)展。為了減小井巷開(kāi)拓工作量，減少設(shè)備投資，大傾角上、下運(yùn)帶式輸送機(jī)的使用也越來(lái)越廣泛。因此，為保證礦井安全運(yùn)輸、生產(chǎn)，延長(zhǎng)皮帶的使用壽命，降低帶式輸送機(jī)的初投資，就必須將皮帶機(jī)起動(dòng)、停車加速度控制在一定范圍之內(nèi)，也就是保證上運(yùn)輸送機(jī)慢速起動(dòng)和下運(yùn)輸送機(jī)慢速制動(dòng)。
二、上運(yùn)帶式輸送機(jī)的調(diào)速裝置
上運(yùn)帶式輸送機(jī)的工況決定了上運(yùn)帶式輸送機(jī)起動(dòng)的特殊要求，一是多臺(tái)電機(jī)的分時(shí)起動(dòng)，二是輸送機(jī)的慢速起動(dòng)，三是運(yùn)行過(guò)程中的多臺(tái)電機(jī)間的功率平衡。
上運(yùn)輸送機(jī)的慢速起動(dòng)，也就是通常所說(shuō)的軟起動(dòng)，它是通過(guò)控制起動(dòng)加速度來(lái)保證帶式輸送機(jī)起動(dòng)的平穩(wěn)性，避免對(duì)電氣和機(jī)械部分的沖擊，減小輸送帶的起動(dòng)張力，降低輸送帶的強(qiáng)度等級(jí)，同時(shí)降低整個(gè)輸送機(jī)的投資成本。帶式輸送機(jī)軟起動(dòng)技術(shù)采用機(jī)械調(diào)速和電氣調(diào)速兩種。
1．機(jī)械調(diào)速
國(guó)內(nèi)外主要采用差動(dòng)輪系液粘調(diào)速裝置（簡(jiǎn)稱CST）和調(diào)速型液力合器。CST是通過(guò)調(diào)節(jié)液粘調(diào)速離合器摩擦片間隙及油壓來(lái)調(diào)節(jié)輸出轉(zhuǎn)速，其特點(diǎn)是調(diào)速性能好，運(yùn)行效率高，但維護(hù)價(jià)格高，檢修較困難。該產(chǎn)品在國(guó)內(nèi)已有使用，但依賴進(jìn)口。調(diào)速型液力偶合器是目前用得較普遍的一種軟起動(dòng)裝置，它是通過(guò)調(diào)整液力偶合器內(nèi)部工作腔的充油量來(lái)改變輸出轉(zhuǎn)矩，其結(jié)構(gòu)比較簡(jiǎn)單，缺點(diǎn)是調(diào)速精度不夠高。
2．電氣調(diào)速
電氣調(diào)速與機(jī)械調(diào)速相比，其優(yōu)點(diǎn)是調(diào)速性能好，效率高，驅(qū)動(dòng)裝置簡(jiǎn)單，體積小，維護(hù)量小，電氣調(diào)速又分為變頻調(diào)速和調(diào)壓調(diào)速。
變頻調(diào)速是一種很先進(jìn)的調(diào)速方法，它可以根據(jù)輸送機(jī)皮帶上的負(fù)荷量自動(dòng)決定起動(dòng)時(shí)間，使輸送機(jī)達(dá)到平穩(wěn)起動(dòng)的效果，在運(yùn)行過(guò)程中，可依運(yùn)量的多少?zèng)Q定運(yùn)行速度。適用丁．調(diào)速要求特別高的場(chǎng)合，但它的系統(tǒng)復(fù)雜，尤其是隔爆腔內(nèi)的可控元件——絕緣門極晶體管(IGBT)散熱問(wèn)題解決困難，投資成本大，目前難以推廣。
可控硅調(diào)壓調(diào)速只要解決可控硅的耐壓?jiǎn)栴}，其優(yōu)異的性能價(jià)格比更適合于帶式輸送機(jī)這種對(duì)調(diào)速要求不太高的場(chǎng)合。
調(diào)壓調(diào)速裝置在國(guó)外有日本、美國(guó)、法國(guó)、瑞典等多家公司生產(chǎn)，如富士"lvIV”系列、A-B公司的“SMC-2”系列、Schneider公司的“Alhstart3”系列、電壓等級(jí)AC200V、AC1100V，控制鼠籠電機(jī)容量從1.8Kw~1100KW。2001年11月底我公司選用一臺(tái)煤科總院上海分院研制的QJR卜300/1140隔爆兼本質(zhì)安全型交流軟起動(dòng)器，起動(dòng)時(shí)速度平穩(wěn)，膠帶無(wú)振動(dòng)，在淄礦集團(tuán)濟(jì)北礦區(qū)葛亭煤礦井下運(yùn)行至今未出現(xiàn)任何故障。其可控硅及其觸發(fā)組件選用SIENLNS的SINIOREGK，旁路接接觸器在起動(dòng)完成后切除可控硅，邏輯控制核心采用GE公司的90- 30，主控制板采用英國(guó)Eurotherm公司的591控制器，它由帶速傳感器構(gòu)成速度反饋外閉環(huán)，內(nèi)部電流互感器反饋?zhàn)鳛閮?nèi)閉環(huán)組成雙閉環(huán)調(diào)節(jié)系統(tǒng)。系統(tǒng)框圖如右：
該軟起動(dòng)器通過(guò)軟件輸入,調(diào)整電機(jī)的起動(dòng)電流，最大電流，起動(dòng)加速度，主要技術(shù)參數(shù)如下：
電源：AC660V/1140V 50Hz
控制電壓：DC24V
過(guò)載容量：115 %1e-持續(xù)
300%le-60S
500v/,le-30S
60Wole-lOS
輸出電流：最大達(dá)800A
調(diào)壓調(diào)速裝置用于帶式輸送機(jī)上不同于風(fēng)機(jī)、水泵的調(diào)速，輸送機(jī)要能解決重載起動(dòng)的問(wèn)題，為了解決這個(gè)問(wèn)題，必須在起動(dòng)瞬間給電機(jī)以一個(gè)很短的階躍電壓，產(chǎn)生一個(gè)起動(dòng)轉(zhuǎn)距，克服輸送機(jī)的靜態(tài)阻力，這個(gè)階躍電壓的時(shí)間，大小可以不同的輸送機(jī)的運(yùn)輸能力來(lái)定。
調(diào)壓調(diào)速只能解決輸送機(jī)的軟起動(dòng)問(wèn)題，無(wú)法實(shí)現(xiàn)于運(yùn)行過(guò)程中的功率平衡。
三、下運(yùn)帶式輸送機(jī)的調(diào)速裝置
下運(yùn)帶式輸送機(jī)主要是制動(dòng)問(wèn)題，需要解決起動(dòng)時(shí)電機(jī)的同步投入，和停車時(shí)的電機(jī)同步斷開(kāi)及制動(dòng)力矩的產(chǎn)生，通過(guò)調(diào)節(jié)制動(dòng)力矩使輸送機(jī)的制動(dòng)減（加）速在-0. 1～0. 3m/s2范圍內(nèi)。
下運(yùn)輸送機(jī)的制動(dòng)裝置也分為機(jī)械制動(dòng)和電器制動(dòng)。
下運(yùn)輸送機(jī)的機(jī)械制動(dòng)分為盤式制動(dòng)、液壓制動(dòng)兩種，這兩種機(jī)械制動(dòng)裝置在電控系統(tǒng)的控制下，構(gòu)成速度環(huán)、使膠帶的減速度在-0.1～0.3m/s2范圍內(nèi)。
下運(yùn)帶式輸送機(jī)的電氣制動(dòng)既是通常所說(shuō)的電磁制動(dòng)，它是由電磁渦流制動(dòng)器來(lái)實(shí)現(xiàn)的，也是通過(guò)檢測(cè)膠帶的運(yùn)行速度，調(diào)解渦流制動(dòng)器的直流電流，使其產(chǎn)生制動(dòng)力鉅，并且控制制動(dòng)的減速度在-0.1～0.3m/s范圍內(nèi)，渦流制動(dòng)裝置在國(guó)內(nèi)已研制成功，但沒(méi)有在煤礦推廣使用，還有待于進(jìn)一步的完善。
結(jié)束語(yǔ)：隨著大功率半導(dǎo)體器件制造技術(shù)和微電子控制技術(shù)的迅速發(fā)展，以及煤炭系統(tǒng)廣大科技人員的研究攻關(guān)，變頻調(diào)速技術(shù)依其優(yōu)異的性能，最終將取代這些復(fù)雜的機(jī)械和電氣調(diào)速，在煤礦中推廣使用。
