Com o avanço da tecnologia eletrónica de potência, da tecnologia de controlo automático e da tecnologia informática, a tecnologia de regulação da velocidade de conversão de frequência desenvolveu-se rapidamente. Não existem muitos exemplos de aplicação. Os transportadores de correia para minas são geralmente acionados por frequência de potência e por acopladores hidráulicos, que apresentam problemas como baixa eficiência de transmissão, grande choque elétrico de arranque e choque mecânico, e incapacidade de equilibrar a potência, resultando num funcionamento antieconómico do sistema; correia e acoplamento hidráulico Desgaste grave do dispositivo, elevados custos de manutenção e manutenção; há perda de circulação de energia reactiva. Por conseguinte, a utilização do controlo de conversão de frequência para transportadores de correia não só contribui para reduzir o custo de produção das empresas e melhorar os benefícios económicos das empresas, mas também está em consonância com o tema da construção de uma sociedade orientada para a conservação, que tem um significado económico e social muito prático.

1 Princípio de funcionamento e método de arranque do transportador de correia

O transportador de correia acciona a correia por fricção através do tambor de acionamento, e a correia acciona o objeto para se mover no rolo de suporte através da deformação da tensão e da fricção. A correia é um material elástico de armazenamento de energia, que armazena uma grande quantidade de energia potencial quando a correia transportadora pára e funciona, o que determina que o equipamento deve ser iniciado com um método de arranque suave.

O método de arranque tradicional do sistema de acionamento do transportador de correia adopta o acoplamento automático step-down, e é instalado um acoplador hidráulico entre o motor e a caixa de redução. Embora o acoplamento hidráulico possa resolver parcialmente o problema do arranque suave do transportador de correia, continua a ter algumas deficiências em comparação com o acionamento do conversor de frequência:

   1) Quando se utiliza um acoplamento hidráulico, ajustar a eficiência mecânica do acoplamento hidráulico para zero ao arrancar, de modo a que o motor possa arrancar sem carga. O motor tem de arrancar primeiro sem carga. Quando a frequência de potência é iniciada, a corrente inicial é muito grande, sendo 4 a 7 vezes a corrente nominal do motor. A grande corrente instantânea de arranque produzirá impacto durante o processo de arranque, causando alterações no stress mecânico e no stress térmico do motor, causando um desgaste grave e até danos nas peças mecânicas. Ao mesmo tempo, também fará com que a tensão da rede caia, o que afectará o funcionamento normal de outros equipamentos na rede. Portanto, o transportador de correia de grande capacidade também deve ser equipado com um dispositivo de partida suave do motor.

   2) Quando o acoplador hidráulico funciona durante muito tempo, a temperatura do líquido aumenta, o tampão de liga é derretido, há fugas de líquido, a carga de trabalho de manutenção aumenta e o ambiente fica poluído.

   3) Quando o acoplamento hidráulico é utilizado, o tempo de carga do transportador é curto, o que é fácil de causar alterações na tensão da correia, pelo que é necessário que a resistência da correia seja maior.

   4) Geralmente, os transportadores de correia são de longa distância e de grande capacidade, acionados por vários motores e acionados por acopladores hidráulicos, por isso é difícil resolver o equilíbrio de energia e os problemas de sincronização quando acionados por vários motores.

2 As vantagens da transformação da tecnologia de conversão de frequência

O rápido desenvolvimento da tecnologia de conversão de frequências tem sido bem aplicado nas empresas de extração de carvão. A utilização de conversores de frequência para transformar o acionamento dos transportadores de correia traz grandes benefícios sociais e económicos para os utilizadores:

   1) O arranque suave do sistema de correia transportadora é verdadeiramente realizado. Utilizando a função de arranque suave do conversor de frequência, o arranque suave do motor e o arranque suave do transportador são combinados num só. O arranque lento do motor faz com que o transportador arranque lentamente, e a energia armazenada na correia é libertada lentamente para o fazer arrancar. A onda de tensão formada no processo é extremamente pequena e quase não causa danos na correia.

2) Realizar o equilíbrio de potência quando o transportador é acionado por vários motores. Quando se utiliza o inversor para acionar o transportador de correia, é geralmente adotado o controlo um-para-um; quando são acionados vários motores, é adotado o controlo mestre-escravo para alcançar o equilíbrio de potência. A correia do eixo principal de uma mina de carvão em Yangquan, província de Shanxi, é acionada por um motor de 135kW*3. Depois de utilizar o controlo mestre-escravo, a diferença de corrente entre o motor mestre e o motor escravo é de cerca de 5A em carga leve e a diferença é de cerca de 2A em carga total. Basicamente, consegue o equilíbrio de potência quando o transportador é acionado por vários motores.

3) Reduzir a resistência da correia. Depois de utilizar o conversor de frequência para acionar, porque o tempo de arranque do conversor de frequência é ajustável entre 1S-3600S, normalmente o tempo de arranque do transportador de correia é de 60S-200S. De acordo com a configuração no local, o tempo de arranque do equipamento é prolongado, o que reduz muito a exigência de resistência da correia. O tempo de arranque do equipamento é prolongado, o que reduz significativamente a necessidade de resistência da correia.

4) Reduzir a manutenção do equipamento. O conversor de frequência é uma integração de dispositivos electrónicos, que converte a vida mecânica em vida eletrónica, e tem uma vida longa, o que reduz grandemente a quantidade de manutenção do equipamento. Ao mesmo tempo, o processo de partida suave do transportador de correia basicamente não tem impacto na indústria de máquinas e também reduz muito a manutenção da parte mecânica do sistema de transportador de correia. Por exemplo, depois de adotar o conversor de frequência para acionar a correia de calha no poço Wangtai n.º 2 do Jincheng Coal Industry Group, a poupança anual de custos só da fivela da correia pode atingir mais de 10 000 yuan.

5) Com o avanço da tecnologia eletrónica de potência, da tecnologia de controlo automático e da tecnologia informática, a tecnologia de regulação da velocidade de conversão de frequência desenvolveu-se rapidamente. Não existem muitos exemplos de aplicação. Os transportadores de correia para minas são geralmente acionados por frequência de potência e por acopladores hidráulicos, que apresentam problemas como baixa eficiência de transmissão, grande choque elétrico de arranque e choque mecânico, e incapacidade de equilibrar a potência, resultando num funcionamento antieconómico do sistema; correia e acoplamento hidráulico Desgaste grave do dispositivo, elevados custos de manutenção e manutenção; há perda de circulação de energia reactiva. Por conseguinte, a utilização do controlo de conversão de frequência para transportadores de correia não só contribui para reduzir o custo de produção das empresas e melhorar os benefícios económicos das empresas, mas também está em conformidade com o tema da construção de uma sociedade orientada para a conservação, que tem um significado económico e social muito prático.

6) Poupança de energia. O efeito de poupança de energia da utilização do variador de frequência no transportador reflecte-se principalmente em dois aspectos: fator de potência do sistema e eficiência do sistema.

a. Melhorar o fator de potência do sistema

Em circunstâncias normais, os motores das minas de carvão têm uma margem relativamente grande no processo de conceção, e a maior parte deles não pode funcionar a plena carga durante o funcionamento. O motor funciona a plena tensão e a plena velocidade, mas a carga é frequentemente pequena e também há operação sem carga durante parte do tempo. O motor tem a eficiência mais elevada e o melhor fator de potência apenas quando está próximo da carga total, e diminui quando está ligeiramente carregado, causando perdas de potência desnecessárias. Isto deve-se ao facto de, quando a carga é leve, a componente ativa da corrente do estator ser muito pequena, principalmente a componente reactiva da excitação, pelo que o fator de potência é muito baixo. Depois de utilizar o conversor de frequência para acionar, o fator de potência é superior a 0,9 em todo o processo, o que reduz consideravelmente a potência reactiva.

b. Melhorar a eficiência do sistema

Após a utilização do conversor de frequência para o acionamento, o motor e o redutor são diretamente ligados de forma rígida, e a ligação do acoplamento hidráulico é reduzida a meio. No entanto, a eficiência de transmissão do acoplador hidráulico em si não é elevada, e é principalmente acionada por líquido. A eficiência de transmissão do líquido é muito inferior à da ligação rígida direta. Por conseguinte, depois de utilizar o inversor para acionar, a eficiência total de transmissão do sistema deve ser 5%~10% superior à eficiência do acionamento do acoplamento hidráulico.

Além disso, a mina está normalmente longe da subestação e a tensão flutua muito em diferentes períodos. A utilização da função de estabilização automática da tensão do conversor de frequência também tem alguns efeitos de poupança de energia. No entanto, a gama de tensão de entrada do conversor é pequena, normalmente apenas 342~418V. Por conseguinte, um estabilizador de tensão CA de compensação de alta potência é frequentemente configurado na extremidade dianteira do inversor. A especificação do modelo do estabilizador de tensão pode ser 1,25 vezes superior à do inversor. Isto garante o funcionamento seguro do dispositivo.