膠帶運輸機是現代化煤礦高產高效的主要運輸設備。膠帶運輸機的拖動技術形式復雜多樣，調速型液力耦合器、CST、Boss、固態軟啟動、液粘系統、摩擦限矩耦合器、直流拖動、交流變頻拖動等多種形式共存；在大型膠帶運輸機多電機多滾筒的拖動系統中，拖動方式以直流拖動、交流變頻拖動和CST拖動為主。
煤礦井下膠帶運輸機對拖動技術的要求是：
a．控制簡單，起動特性好，啟動轉矩大；
b．應具有良好的調速性能；
c．設備結構型式應滿足煤礦安全規程需要；
d．工作可靠，維護量小；
e．價格適中。
1、幾種傳動系統的經濟技術比較：
直流電機因不宜形成防爆結構而未能廣泛地應
用于井下；CST的維護量及維護要求復雜，同時價格較高，因此煤礦井下多用于長運距且膠帶安全系數相對不足的地點；交流拖動方式采用降壓啟動方式，啟動力矩小，對電網的沖擊大，多使用在拖動功率較小的地點；采用無速度傳感器矢量控制的防爆變頻器的交流拖動，是井下膠帶運輸機的最佳拖動設備。
這幾種傳動方式的經濟技術比較參照表1：
2、防爆變頻技術簡介
隨著交流變頻調速技術的日趨成熟和完善，通用變頻器得到了迅速廣泛的應用，但受煤礦井下條件限制過去未能得到實際應用。將變頻調速裝置成功地引進到煤礦井下帶式輸送機中，解決了以下一系列的技術難題。
首先是解決防爆和散熱之間的問題。作為變頻器的主要逆變模塊-IGBT是發熱最多的器件，據專家估計：逆變模塊約占整個變頻器所有散熱量的70%；整流模塊發熱也是相當大的，它所發的熱量約占整個變頻器的25%；而剩下的5%則是電解電容、充電電阻、均壓電阻以及印制板上的發熱元件等所產生的熱量。經過不斷的研究與試驗，最終選擇了高效能真空熱管散熱器，其極低熱阻的高效散熱性能，優越的雙面散熱形式使主要散熱得到解決。實踐證明，采用熱管直冷式散熱是煤礦防爆變頻器的最佳選擇。通過對軟件、硬件的不斷修改、完善，降低了逆變模塊的開關損耗及其他內部器件的發熱。這樣便解決了防爆與散熱之間的沖突。最終防爆體不需要外加通風裝置或外接循環水，非常適用于煤礦井下的免維護要求。
其次，為了適應井下電網的中性點不接地系統，該產品還采用特殊的中性點不接地吸收結構，同時采用正負母線密貼的低電感母線技術來增強直流側的吸收能力，抑制逆變器高速開關形成的疊加電壓。
第三，針對煤礦井下的特殊環境，防爆變頻器除了在箱體結構方面采取了相應的防潮、防滴水措施外，在主回路方面盡量加大爬電距離與電氣間隙，在控制回路方面，所有的控制板均采取了特殊防潮措施。
第四，防爆變頻調速裝置采用無速度傳感器的矢量控制方式。實現精確的磁場定向矢量控制需要在異步電動機上安裝精密的測速裝置，但在井下膠帶運輸機上安裝測速裝置是很困難的，同時會增加系統的維護量。無速度傳感器的矢量控制則不需要安裝測速傳感器，其基本控制思想是根據輸入的電動機的參數，按照一定的關系式分別對作為基本控制量的勵磁電流（或者磁通）和轉矩電流進行檢測，并通過控制電動機定子繞組電壓的頻率使勵磁電流（或者磁通）和轉矩電流的指令值檢測值達到一致，并輸出轉矩，從而實現矢量控制。采用無速度傳感器矢量控制方式的變頻器不僅可在調速范圍上與直流電動機相匹配，而且可以控制異步電動機產生的轉矩，以保證在低頻運行時額定轉矩的輸出。
3、變頻器在膠帶輸送機拖動上的應用
(1)優越的軟起動、軟停止特性
軟起動、軟停止特性是膠帶輸送機驅動系統的首選目標。膠帶本身是一個彈性體，在帶負載運行時又具備極大的慣性，膠帶輸送機起動加速度與停車減速度的值越大，在皮帶上儲存的能量就越大，而釋放這些能量就會對輸送機機械系統產生極大的沖擊。防爆變頻器的起動、停止時間是任意可調的，也就是說起動時的加速度和停車時的減速度任意可調，同時為了平穩起動，還可匹配其具備的S型加減速曲線如圖l所示，這樣可將膠帶輸送機起停時產生的沖擊減至最小。
(2)平穩的重載起動
膠帶輸送機在輸煤過程中任意一刻都可能立即停車再重新起動，必須考慮“重載起動”能力。另外由于采用無速度傳感器矢量控制方式，低頻運轉可輸出1.5 -2倍額定轉矩，因此最適于“重載起動”。重載起動起動特性見圖2。
(3)驗帶功能
煤礦的生產運輸系統多為以膠帶輸送機為主，運輸系統檢修維護的主要工作是膠帶輸送機的檢修維護，低速驗帶功能是膠帶輸送機檢修的主要要求。變頻調速系統為無級調速的交流傳動系統，在空載驗帶狀態下，變頻器可調整電機長期工作在5%-100%額定帶速范圍內任意帶速。
(4)功率平衡
煤礦井下膠帶輸送機系統多為雙滾筒驅動或多滾筒驅動，每個驅動滾筒由單一的一臺電機拖動，為了保證系統內的同步性能，首先要求位于機頭的各滾筒應同步啟停，在某一電機故障時能系統停機，同時為了保證系統的運輸能力，應盡量保證各滾筒之間的功率平衡。通過調整相應兩變頻器的速度給定來調整兩電機之間的速度差，便可以任意增大或減小兩驅動電機的電流差值的大小。因此可以通過單獨的控制系統調整各電機的速度來使各電機電流值逐步趨于平衡，形成一個動態的功率平衡系統。
4、應用實例
鐵法煤業集團大明礦4x 220KW井下強力膠帶運輸機2005年配置了4臺ZJT-200/1140型隔爆兼本安變頻調速裝置，起動時間為70S，最大起動轉矩可達到200%，無論負荷大小均可實現平穩（軟）起動，該系統的投入可年節電量58萬度。系統投入之前膠帶運輸機采用直接起動，曾造成過膠帶斷帶的事故，投入運行后膠帶機系統及驅動電機的故障明顯減少，打卡次數下降十幾倍，大大降低了系統的維護費用和時間，礦方核算的年綜合效益達到120萬元。
通過大量現場應用證明，帶式輸送機傳動系統采用防爆變頻器將大大提升膠帶運輸機的可靠度，降低機械系統損耗，減少系統的維護量。它具有1．啟動電流小，對設備、電網沖擊小。2．改造加裝簡單，只需在電機負荷線前加裝變頻器．特別適合膠帶運輸系統的改造。3．可以低速驗帶。4．啟動力矩大，提高運輸能力，滿足煤礦井下現場需求。防爆變頻控制系統將成為今后煤礦大運量、長運距、多滾筒驅動膠帶運輸機驅動系統的發展方向。
