Con el avance de la tecnología electrónica de potencia, la tecnología de control automático y la tecnología informática, la tecnología de regulación de velocidad por conversión de frecuencia se ha desarrollado rápidamente. No hay muchos ejemplos de aplicación. Los transportadores de cinta de minería suelen ser accionados por frecuencia de potencia y accionados por acopladores hidráulicos, que tienen problemas como la baja eficiencia de transmisión, gran choque eléctrico de arranque y choque mecánico, e incapacidad para equilibrar la potencia, lo que resulta en un funcionamiento antieconómico del sistema; la cinta y el acoplamiento hidráulico grave desgaste del dispositivo, alto mantenimiento y costes de mantenimiento; hay pérdida de circulación de potencia reactiva. Por lo tanto, el uso de control de conversión de frecuencia para transportadores de cinta no sólo es propicio para reducir el coste de producción de las empresas y mejorar los beneficios económicos de las empresas, sino que también está en línea con el tema de la construcción de una sociedad orientada a la conservación, que tiene un significado económico y social muy práctico.

1 Principio de funcionamiento y método de arranque del transportador de cinta

El transportador de cinta impulsa la cinta por fricción a través del tambor motriz, y la cinta impulsa el objeto para que se mueva sobre el rodillo de soporte mediante deformación por tensión y fricción. La cinta es un material elástico de almacenamiento de energía, que almacena una gran cantidad de energía potencial cuando el transportador de cinta se detiene y funciona, lo que determina que el equipo deba arrancarse con un método de arranque suave.

El método de arranque tradicional del sistema de accionamiento del transportador de cinta adopta el auto-acoplamiento por etapas, y se instala un acoplador hidráulico entre el motor y la caja de reducción. Aunque el acoplamiento hidráulico puede resolver parcialmente el problema del arranque suave del transportador de cinta, sigue teniendo algunas deficiencias en comparación con el accionamiento por convertidor de frecuencia:

   1) Cuando utilice un acoplamiento hidráulico, ajuste el rendimiento mecánico del acoplamiento hidráulico a cero al arrancar, para que el motor pueda arrancar sin carga. El motor debe arrancarse primero sin carga. Cuando se arranca la frecuencia de alimentación, la corriente inicial es muy grande, de 4 a 7 veces la corriente nominal del motor. La gran corriente instantánea de arranque producirá impacto durante el proceso de arranque, causando cambios en el estrés mecánico y estrés térmico en el motor, causando grave desgaste e incluso daños a las partes mecánicas. Al mismo tiempo, también provocará la caída de la tensión de la red, lo que afectará al funcionamiento normal de otros equipos de la red. Por lo tanto, el transportador de cinta de gran capacidad también debe estar equipado con un dispositivo de arranque suave del motor.

   2) Cuando el acoplador hidráulico funciona durante mucho tiempo, la temperatura del líquido aumentará, el tapón de aleación se derretirá, se producirán fugas de líquido, aumentará la carga de trabajo de mantenimiento y se contaminará el medio ambiente.

   3) Cuando se utiliza el acoplamiento hidráulico, el tiempo de carga del transportador es corto, lo que es fácil de causar cambios en la tensión de la correa, por lo que se requiere que la resistencia de la correa sea mayor.

   4) Generalmente, los transportadores de banda son de larga distancia y gran capacidad, accionados por varios motores y accionados por acopladores hidráulicos, por lo que es difícil resolver los problemas de equilibrio de potencia y sincronización cuando se acciona por varios motores.

2 Ventajas de la transformación de la tecnología de conversión de frecuencia

El rápido desarrollo de la tecnología de conversión de frecuencia se ha aplicado bien en las empresas mineras del carbón. El uso de convertidores de frecuencia para transformar el accionamiento de las cintas transportadoras aporta grandes ventajas sociales y económicas a los usuarios:

   1) El arranque suave del sistema transportador de cinta está realmente realizado. Utilizando la función de arranque suave del convertidor de frecuencia, el arranque suave del motor y el arranque suave de la cinta transportadora se combinan en uno. El arranque suave del motor impulsa al transportador a arrancar lentamente, y la energía almacenada en la cinta se libera lentamente para que arranque. La onda de tensión que se forma en el proceso es extremadamente pequeña y casi no causa daños a la cinta.

2) Conseguir el equilibrio de potencia cuando la cinta es accionada por varios motores. Cuando se utiliza el inversor para accionar la cinta transportadora, generalmente se adopta el control uno a uno; cuando se accionan múltiples motores, se adopta el control maestro-esclavo para lograr el equilibrio de potencia. La cinta del eje principal de una mina de carbón de Yangquan, provincia de Shanxi, está accionada por un motor de 135 kW*3. Después de utilizar el control maestro-esclavo, la diferencia de corriente entre el motor maestro y el esclavo es de unos 5 A a carga ligera, y la diferencia es de unos 2 A a plena carga. Básicamente realiza el equilibrio de potencia cuando el transportador es accionado por varios motores.

3) Reducir la resistencia de la cinta. Después de utilizar el convertidor de frecuencia para conducir, porque el tiempo de puesta en marcha del convertidor de frecuencia es ajustable dentro de 1S-3600S, por lo general el tiempo de puesta en marcha de la cinta transportadora está dentro de 60S-200S. Según la configuración in situ, el tiempo de puesta en marcha del equipo se prolonga, lo que reduce en gran medida el requisito de resistencia de la cinta. , reducir la inversión inicial en equipos.

4) Reducir el mantenimiento del equipo. El convertidor de frecuencia es una integración de dispositivos electrónicos, que convierte la vida mecánica en la vida electrónica, y tiene una larga vida, lo que reduce en gran medida la cantidad de mantenimiento del equipo. Al mismo tiempo, el proceso de arranque suave de la cinta transportadora básicamente no tiene impacto en la industria de maquinaria, y también reduce en gran medida el mantenimiento de la parte mecánica del sistema de cinta transportadora. Por ejemplo, después de adoptar el convertidor de frecuencia para accionar la cinta de artesa en el Pozo Wangtai nº 2 del Grupo de la Industria del Carbón de Jincheng, el ahorro anual de costes sólo de la hebilla de la cinta puede alcanzar más de 10.000 yuanes.

5) Con el avance de la tecnología electrónica de potencia, la tecnología de control automático y la tecnología informática, la tecnología de regulación de velocidad por conversión de frecuencia se ha desarrollado rápidamente. No hay muchos ejemplos de aplicación. Los transportadores de cinta de minería suelen ser accionados por frecuencia de potencia y accionados por acopladores hidráulicos, que tienen problemas como la baja eficiencia de transmisión, gran choque eléctrico de arranque y choque mecánico, e incapacidad para equilibrar la potencia, lo que resulta en un funcionamiento antieconómico del sistema; la cinta y el acoplamiento hidráulico grave desgaste del dispositivo, alto mantenimiento y costes de mantenimiento; hay pérdida de circulación de potencia reactiva. Por lo tanto, el uso de control de conversión de frecuencia para los transportadores de cinta no sólo es propicio para reducir el coste de producción de las empresas y mejorar los beneficios económicos de las empresas, sino que también está en consonancia con el tema de la construcción de una sociedad orientada a la conservación, que tiene un significado económico y social muy práctico.

6) Ahorro de energía. El efecto de ahorro energético del uso del variador de frecuencia en el transportador se refleja principalmente en dos aspectos: el factor de potencia del sistema y la eficiencia del sistema.

a. Mejorar el factor de potencia del sistema

En circunstancias normales, los motores de las minas de carbón tienen un margen relativamente grande en el proceso de diseño, y la mayoría de ellos no pueden funcionar a plena carga durante su funcionamiento. El motor funciona a plena tensión y a plena velocidad, pero la carga suele ser pequeña, y también hay funcionamiento en vacío durante parte del tiempo. El motor tiene el mayor rendimiento y el mejor factor de potencia sólo cuando está cerca de la plena carga, y disminuye cuando está ligeramente cargado, causando una pérdida de potencia innecesaria. Esto se debe a que cuando la carga es ligera, el componente activo de la corriente del estator es muy pequeño, principalmente el componente reactivo de la excitación, por lo que el factor de potencia es muy bajo. Después de utilizar el convertidor de frecuencia para accionar, el factor de potencia es superior a 0,9 en todo el proceso, lo que reduce en gran medida la potencia reactiva.

b. Mejorar la eficiencia del sistema

Después de utilizar el convertidor de frecuencia para conducir, el motor y el reductor están directamente conectados, y el enlace del acoplamiento hidráulico se reduce en el medio. Sin embargo, la eficiencia de transmisión del acoplador hidráulico en sí no es alta, y es impulsado principalmente por líquido. La eficiencia de transmisión del líquido es mucho menor que la de la conexión directa dura. Por lo tanto, después de utilizar el inversor para conducir, la eficiencia de transmisión total del sistema debe ser Es 5% ~ 10% mayor que la eficiencia de la unidad de acoplamiento hidráulico.

Además, la mina suele estar lejos de la subestación, y la tensión fluctúa mucho en distintos periodos. El uso de la función de estabilización automática de la tensión del convertidor de frecuencia también tiene algunos efectos de ahorro energético. Sin embargo, el rango de entrada de tensión del convertidor es pequeño, normalmente sólo 342~418V. Por lo tanto, a menudo se configura un estabilizador de tensión de CA de compensación de alta potencia en el extremo frontal del inversor. La especificación del modelo del estabilizador de tensión puede ser 1,25 veces la del inversor. Esto garantiza el funcionamiento seguro del dispositivo.