帶式輸送機是煤礦采選行業最主要的運輸設備之一，它擔負著礦井煤炭和矸石的運輸任務，是生產系統的大動脈。隨著煤炭工業的迅速發展，煤礦井下運輸系統發生了很大變化，特別是最近幾年，礦井井型向大型化發展，在我國大功率、智能化的皮帶機卻以進口為主，而進口皮帶機的價格較高，同時運行代價較大。只要對有的皮帶機稍加技術改造，增加變頻軟起軟停和綜合保護控制功能，就能使帶式輸送機啟動特性平穩，而且也極大降低了皮帶機的維護檢修量，同時節能效果明顯。因此說采用變頻技術對帶式輸送機進行改造，不但有利于降低企業生產成本，提高企業經濟效益，還符合國家建設節約型社會的主題。
1、變頻調速的性能特點
(l)實現可控啟停、減少機械沖擊。
變頻調速能在零速啟動，并能按照用戶的需要進行光滑地加速，其加速曲線也可以選擇（直線加速、S形加速或者自動加速）。因此啟動沖擊小，設備的使用壽命長。
(2)調節范圍寬、滿足多種速度運行要求。
由電機轉速公式n=60 f（l-s）/p可知，轉速n與頻率f成正比，改變頻率f即可改變電動機的轉速，當頻率f在0 - 50Hz的范圍內變化時，電動機轉速調節范圍非常寬。由于變頻器的輸出頻率范圍更大，所以變頻調速裝置調節的電機，轉速范圍更寬，能夠較好的滿足設備運行的多種速度要求。
(3)可逆運行簡單，負力制動可靠。
在變頻器控制中實現可逆運行控制只需通過變頻器改變輸出電壓的相序即可，可逆運行非常簡單，同時目前四象限運行帶能量自動回饋技術的變頻器已經相當成熟，負力運行時，系統自動進入回饋制動狀態，使運行更加可靠。
(4)控制精度高、功率平衡性好。
目前煤礦井下用變頻器大多使用無速度傳感器矢量控制方式．該控制方式可以分別對異步電動機的磁通和轉矩電流進行檢測、控制，并自動改變電壓和頻率，使指令值和檢測實際值達到一致，該矢量控制方式大大提升了靜態精度和動態品質，使控制精度、功率平衡性都大大提高。總之，交流變頻調速在理論上能夠較好的滿足帶式輸送機的特殊運行性能要求。
2、變頻技術在皮帶機中發揮的作用
目前在煤礦使用的是BPJ型礦用隔爆兼本質安全型交流變頻器，該隔爆變頻器采用r無速度傳感器的矢量控制，可根據現場實際工況進行調整，對皮帶機實現軟起動、軟停止和運行過程控制，確實保證了系統的可靠性。在皮帶機起動過程中，如果不加設軟起動裝置，過大的張力波極易引起皮帶被撕斷。而且，工頻起動時，啟動電流為電機額定電流的4～7倍。大的起動電流會在起動過程中產生沖擊，引起電機內部機械應力和熱應力發生變化，對機械部分造成嚴重磨損甚至損壞。同時，大的起動電流還將引起電網電壓下降，影響其它設備的正常運行。如今煤礦采用的欽起動裝置絕大部分是液力耦合器。與變頻器驅動相比，它具有明顯的劣勢：(l)采用液力耦合器時，電機必須先空載起動；(2)采用皮帶機的加載時間較短溶易引起皮帶張力變化，因此對皮帶的強度要求較高；(3)一般的皮帶機都是長距離大運量，通常都是多電機驅動，采用液力耦合器驅動，很難解決多電機驅動時的功率平衡。在電機啟動時，變頻調速軟啟動裝置通過改變交流電頻率來改變電機轉速'按系統調定時間勻速升至運行速度，啟動平穩可靠，對整機沖擊小，可延長膠帶的使用壽命，降低皮帶的強度等級，也大大減少了皮帶機系統機械部分的檢修量。
3、變頻技術在煤礦帶式輸送機上的應用
(1)實現了皮帶機平穩的重載起動。由干煤礦生產的特殊性，皮帶機在原煤運輸過程中時刻都有可能重載停機，然后再重新啟動。皮帶機傳統的控制方式有時不具有重載起動的能力，這就需要人工減少皮帶機上的負載再重新啟動，延誤了原煤運輸的時間，同時也給皮帶機巷的管理帶來額外的工作量，增加了維護人員的勞動量。采用隔爆變頻器的無速度傳感器矢量控制方式，自動轉矩補償功能，使皮帶機重載起動實現了低速大轉矩。最大轉矩可達到倍的額定轉矩，從而適用于皮帶機重載起動。因此說皮帶機增加速度調整功能，可根據它煤量的大小來調節整機運行速度，不僅能使重載平穩起動效果明顯，并可輕松實現驗帶功能，從而使整個皮帶機系統及驅動電機的故障明顯減少，托輥及滾筒的壽命延長，實現了皮帶機多電機驅動時的功率平衡。
(2)實現了帶式輸送機的軟啟動和軟停止。煤礦帶式輸送機傳統的起動、停止瞬間會產生很大的沖擊力，對皮帶機的各轉動部位及皮帶的接頭都有較大損耗，同時起動時產生的大電流對電網也有較大的沖擊。而采用隔爆兼本安變頻調速裝置可以根據皮帶機長度和負載大小，人為設置系統起動時間和停止時間，從而使起動時的加速度和停止時的減速度變為可調的，不管負荷大小均可實現平穩起動。因此說運用變頻器的軟起動功能，將電機的軟起動和皮帶機的軟起動合二為一，通過電機的慢速起動，帶動皮帶機緩慢起動，將皮帶內部貯存的能量緩慢釋放，使皮帶機在起動過程中形成的張力波極小，幾乎對皮帶不造成損害．也延長了設備的使用壽命，降低了后期的人力和物力的投入。
(3)節約能源。傳統的皮帶機驅動裝置一般都使用液力偶合器對電機進行調速，當多電機拖動時，也用它來平衡電動機的功率分配。使用變頻器后液力偶合器可用梅花形彈性聯軸器或彈性棒梢聯軸器來替代，簡化了驅動裝置的結構，減少了事故隱患，而且液體的傳動效率比直接硬聯接的傳動效率要低許多，因此說采用變頻器驅動后，系統總的傳遞效率可提高5%～10%。在變頻運行中，在運煤量不大的下或空載的情況下，可將皮帶機的運行速度降低，也可節約一部分電量。
4、結語
總之，實踐證明采用變頻器來改造傳統的帶式輸送機驅動系統，不僅技術先進，而且能夠創造巨大的經濟效益和良好的社會效益。隔爆變頻器以其特有的軟啟動特性，較高的性價比，大大提高了皮帶機的可靠性，降低了機械系統損耗，減少了運輸系統的維護量，且節能明顯。因此說應用變頻技術的電機驅動系統將成為井下皮帶機拖動的發展方向。
1、變頻調速的性能特點
(l)實現可控啟停、減少機械沖擊。
變頻調速能在零速啟動，并能按照用戶的需要進行光滑地加速，其加速曲線也可以選擇（直線加速、S形加速或者自動加速）。因此啟動沖擊小，設備的使用壽命長。
(2)調節范圍寬、滿足多種速度運行要求。
由電機轉速公式n=60 f（l-s）/p可知，轉速n與頻率f成正比，改變頻率f即可改變電動機的轉速，當頻率f在0 - 50Hz的范圍內變化時，電動機轉速調節范圍非常寬。由于變頻器的輸出頻率范圍更大，所以變頻調速裝置調節的電機，轉速范圍更寬，能夠較好的滿足設備運行的多種速度要求。
(3)可逆運行簡單，負力制動可靠。
在變頻器控制中實現可逆運行控制只需通過變頻器改變輸出電壓的相序即可，可逆運行非常簡單，同時目前四象限運行帶能量自動回饋技術的變頻器已經相當成熟，負力運行時，系統自動進入回饋制動狀態，使運行更加可靠。
(4)控制精度高、功率平衡性好。
目前煤礦井下用變頻器大多使用無速度傳感器矢量控制方式．該控制方式可以分別對異步電動機的磁通和轉矩電流進行檢測、控制，并自動改變電壓和頻率，使指令值和檢測實際值達到一致，該矢量控制方式大大提升了靜態精度和動態品質，使控制精度、功率平衡性都大大提高。總之，交流變頻調速在理論上能夠較好的滿足帶式輸送機的特殊運行性能要求。
2、變頻技術在皮帶機中發揮的作用
目前在煤礦使用的是BPJ型礦用隔爆兼本質安全型交流變頻器，該隔爆變頻器采用r無速度傳感器的矢量控制，可根據現場實際工況進行調整，對皮帶機實現軟起動、軟停止和運行過程控制，確實保證了系統的可靠性。在皮帶機起動過程中，如果不加設軟起動裝置，過大的張力波極易引起皮帶被撕斷。而且，工頻起動時，啟動電流為電機額定電流的4～7倍。大的起動電流會在起動過程中產生沖擊，引起電機內部機械應力和熱應力發生變化，對機械部分造成嚴重磨損甚至損壞。同時，大的起動電流還將引起電網電壓下降，影響其它設備的正常運行。如今煤礦采用的欽起動裝置絕大部分是液力耦合器。與變頻器驅動相比，它具有明顯的劣勢：(l)采用液力耦合器時，電機必須先空載起動；(2)采用皮帶機的加載時間較短溶易引起皮帶張力變化，因此對皮帶的強度要求較高；(3)一般的皮帶機都是長距離大運量，通常都是多電機驅動，采用液力耦合器驅動，很難解決多電機驅動時的功率平衡。在電機啟動時，變頻調速軟啟動裝置通過改變交流電頻率來改變電機轉速'按系統調定時間勻速升至運行速度，啟動平穩可靠，對整機沖擊小，可延長膠帶的使用壽命，降低皮帶的強度等級，也大大減少了皮帶機系統機械部分的檢修量。
3、變頻技術在煤礦帶式輸送機上的應用
(1)實現了皮帶機平穩的重載起動。由干煤礦生產的特殊性，皮帶機在原煤運輸過程中時刻都有可能重載停機，然后再重新啟動。皮帶機傳統的控制方式有時不具有重載起動的能力，這就需要人工減少皮帶機上的負載再重新啟動，延誤了原煤運輸的時間，同時也給皮帶機巷的管理帶來額外的工作量，增加了維護人員的勞動量。采用隔爆變頻器的無速度傳感器矢量控制方式，自動轉矩補償功能，使皮帶機重載起動實現了低速大轉矩。最大轉矩可達到倍的額定轉矩，從而適用于皮帶機重載起動。因此說皮帶機增加速度調整功能，可根據它煤量的大小來調節整機運行速度，不僅能使重載平穩起動效果明顯，并可輕松實現驗帶功能，從而使整個皮帶機系統及驅動電機的故障明顯減少，托輥及滾筒的壽命延長，實現了皮帶機多電機驅動時的功率平衡。
(2)實現了帶式輸送機的軟啟動和軟停止。煤礦帶式輸送機傳統的起動、停止瞬間會產生很大的沖擊力，對皮帶機的各轉動部位及皮帶的接頭都有較大損耗，同時起動時產生的大電流對電網也有較大的沖擊。而采用隔爆兼本安變頻調速裝置可以根據皮帶機長度和負載大小，人為設置系統起動時間和停止時間，從而使起動時的加速度和停止時的減速度變為可調的，不管負荷大小均可實現平穩起動。因此說運用變頻器的軟起動功能，將電機的軟起動和皮帶機的軟起動合二為一，通過電機的慢速起動，帶動皮帶機緩慢起動，將皮帶內部貯存的能量緩慢釋放，使皮帶機在起動過程中形成的張力波極小，幾乎對皮帶不造成損害．也延長了設備的使用壽命，降低了后期的人力和物力的投入。
(3)節約能源。傳統的皮帶機驅動裝置一般都使用液力偶合器對電機進行調速，當多電機拖動時，也用它來平衡電動機的功率分配。使用變頻器后液力偶合器可用梅花形彈性聯軸器或彈性棒梢聯軸器來替代，簡化了驅動裝置的結構，減少了事故隱患，而且液體的傳動效率比直接硬聯接的傳動效率要低許多，因此說采用變頻器驅動后，系統總的傳遞效率可提高5%～10%。在變頻運行中，在運煤量不大的下或空載的情況下，可將皮帶機的運行速度降低，也可節約一部分電量。
4、結語
總之，實踐證明采用變頻器來改造傳統的帶式輸送機驅動系統，不僅技術先進，而且能夠創造巨大的經濟效益和良好的社會效益。隔爆變頻器以其特有的軟啟動特性，較高的性價比，大大提高了皮帶機的可靠性，降低了機械系統損耗，減少了運輸系統的維護量，且節能明顯。因此說應用變頻技術的電機驅動系統將成為井下皮帶機拖動的發展方向。
