1.1企業概況
山西榆次北山煤業有限公司是榆次區最大的煤炭生產企業，年生產能力為90萬t，位于榆次區烏金山鎮平地泉村，距307國道3.5 km，距太原17 km，交通運輸條件十分便利。井田采用斜井開拓，有一個主斜井、一個副斜井和一個回風斜井，通風方式為中央分列式，運輸方式為帶式運輸機，采煤方法為一次性采全高綜合機械化采煤，頂板管理為自然垮落法。
1.2皮帶運輸系統情況
主斜井井筒安裝一部DTL100/20/2×132S型支架皮帶，皮帶機傾角160，皮帶為鋼繩芯強力皮帶，皮帶寬1000 mm，帶速2.0 m/s，厚度10 mm，輸送長度為500 m，輸送量為192 t/h，機架采用螺栓連接，地腳螺栓現澆固定，皮帶采用單臺功率132 kW、660 V電機雙機驅動。
1.3皮帶運輸的原理
皮帶機一般是通過驅動輪轂，靠摩擦牽引皮帶來運動，這樣皮帶張力就會發生變形，在摩擦力帶動物體的支撐下進行輥輪式運動。皮帶本身是一種有彈性的儲能材料，在皮帶機停止和運行時都會儲存大量的勢能，這就決定了皮帶機在啟動時需采用一種平滑啟動方式，因此，變頻調速就應用而生了。
1.4變頻調速的產生
變頻調速是通過進一步改變電源的頻率來實現速度的有效調節，因其具有調速平穩性好、瞬態穩定性高、節能等的特性被越來越受到重視。隨著變頻調速技術的進一步成熟，變頻調速裝置在皮帶運輸設備上的應用也越來越廣泛。
2、ZJT-400/660變頻器的主要特點
山西榆次北山煤業有限公司采用ZJT-400/660型礦用隔爆兼本質安全型變頻調速裝置，該裝置專門用于煤礦皮帶機的轉速調節，配套永磁同步電機變頻驅動系統，與傳統皮帶機系統相比，具有高效、節能、低噪聲、免維護、啟動轉矩大和運行平穩等優點。
2.1安全可靠
系統保護功能完善，具有短路保護、過載保護、直流過壓保護、直流欠壓保護、缺相保護、散熱器超溫、變頻故障、急停、接觸器故障、通訊故障等各種保護功能。
該裝置核心器件IGBT半導體開關器件及其驅動模塊，器件的電流余量大；電解電容選用進口產品，可耐受高溫波，使其壽命延長，而專門定做的散熱能力強勁的熱管散熱器，使它具備了免維護、可靠、實用、美觀等的特點。
2.2優異的性能
該裝置采用了先進的控制算法，是專門針對低轉速大轉矩三相永磁同步電機的變頻調速，選用的是無位置傳感器矢量控制，調速范圍變的相對更寬，動態性和穩態性能更好，使低速起動轉矩變大。
2.3人機交互界面友好，操作簡單
該裝置通過液晶顯示屏，可實時監控輸入電壓、輸出頻率、電機電流、電機轉速等參數，且可以顯示故障記錄，方便故障處理。
2.4明顯節能
在皮帶機上采用了變頻驅動后，系統功率因數和系統效率是體現其節能效果的主要方面。
2.4.1提高系統功率的因數
通常情況下，由于煤礦用電機會在設計過程中釋放較大的裕量，工作時無法滿載運行。而電機工作由于滿電壓、滿速度而負載非常小，也有一部分時間是在空載的狀態下運行。通過了解電機設計和運行特性，我們可以知道，電機只有在接近滿載時的效率最高、功率因數最佳，而輕載時則反之，自然會造成不必要的損失。采用變頻器驅動后，在整個操作過程中功率因數達0.9以上，從而能大大節省無功功率。
2.4.2提高系統效率
該系統由變頻控制器、無齒輪永磁同步電動機和皮帶機機頭組成，與傳統皮帶機系統相比，去掉了減速機、液力耦合器和同步齒輪，變頻控制器可實現整個系統軟啟動和多驅動電機間的功率平衡，從而大大提高了系統的效率。
3、使用本變頻調速裝置的注意事項
由于本技術在煤礦生產實踐中運行時間不長，所以在運行過程中必須嚴格按照產品要求操作，例如：
(1)本裝置驅動低轉速大轉矩永磁同步電機長期運行時，由于電機自身的散熱效果變差，熱量增加會使電機絕緣性能變差，降低電機使用壽命，因此，使用時不要長期工作在額定功率以上。
(2)當負載選用適配電機時，此裝置能對電動機實施過流保護、過載保護，若電機與變頻器的額定容量不能匹配，則務必調整保護值或采取其他相應措施，來保證電機的安全運行。
(3)當本裝置與電機之間的配線超過100 m時，在電機的線圈內部可能產生一定的dv/dt，這將對電機的層間絕緣產生影響，因而需要在輸出側加裝交流輸出電抗器。
(4)使用本裝置時，應盡量較少用于頻繁起停的場合，而且要在電機停穩后再進行下一次啟動。
(5)電機在第一次使用或長期放置后再使用時，必須做絕緣檢查，防止因電機絕緣失效而損壞裝置（用2 000 V以上電壓型兆歐表測試，應保證絕緣電阻不小于500 MΩ）。
(6)若需要在本裝置輸出與電機之間安裝接觸器等開關器件，必須保證本裝置在無輸出時再進行通斷操作，否則可能損壞本裝置。
(7)本裝置不適合在工作電壓范圍以外使用（正常工作電壓在528—792V范圍內）。若有需要，需使用相應升壓或降壓裝置進行變壓處理。
通過山西榆次北山煤業有限公司皮帶運輸系統兩年的運行情況表明：采用ZJT-400/660型礦用隔爆兼本質安全型變頻調速裝置作為帶式輸送機的驅動系統，不僅在技術上具有絕對的先進性，而且在節能方面也具有相當明顯的效果，從而降低能耗、節約成本。筆者堅信，隨著變頻調速技術不斷成熟，變頻器在帶式輸送機驅動上將占主導地位。
