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【摘要】煤礦皮帶機的運行需要多種機械設備的支持，其中變頻調速器是提高煤礦皮帶機運行效率的必然選擇。目前，煤礦皮帶機變頻器的應用效果顯著，極大地提高了皮帶機的生產效率，延長了皮帶機的使用壽命，但是不可避免地會存在一些故障隱患，為了確保皮帶機變頻器的穩定可靠運行，就有必要針對煤礦皮帶機變頻器的故障診斷展開討論，以便于做好故障的及時預防和維護。

【關鍵詞】煤礦皮帶機;變頻器;故障

近年來，變頻器的使用越來越廣泛，提高了機械設備的運行效率。煤礦皮帶機一般都采用雙滾筒或者多滾筒驅動，采用變頻器就能夠實現主從控制，確保皮帶機的功率平衡以及同步性能，使得皮帶機的損壞率降低，延遲皮帶機的使用壽命。基于煤礦皮帶機的特點，一般普通的變頻器都不能直接用到皮帶機上。皮帶機變頻器需要啟動轉矩在2倍以上，運行速度曲線成S形，能夠確保加減速平滑，同時還需要具備數字控制功能。此外，煤礦皮帶機變頻器必須具有良好的散熱性能，否則很容易誘發散熱問題，并且煤礦皮帶機的工作環境比較特殊，很容易受到外界電磁干擾，所以，煤礦皮帶機變頻器需要具備較高的電磁兼容性能。由于煤礦皮帶機變頻器會經常出現故障，嚴重影響到正常的生產程序，所以，我們有必要針對煤礦皮帶機變頻器的故障診斷展開探討。

1煤礦皮帶機變頻器的選型

變頻器已成為當前煤礦生產中的必要設備，而隨著變頻器技術的發展，更多的性能優異的變頻器被應用到煤礦生產中，其中煤礦皮帶機變頻器的使用最為普遍。煤礦皮帶機在使用變頻器后在很大程度上提高了運行效率，同時還有效地節約了電能，減少了皮帶機元器件的損壞率，延長了皮帶機的使用壽命，提高了經濟效益。在對煤礦皮帶機變頻器故障診斷探討前，我們有必要針對煤礦皮帶機變頻器的選型展開分析。煤礦皮帶機在選擇變頻器型號時首先要結合皮帶機對轉速和轉矩的要求，選擇的變頻器必須能夠滿足皮帶機的最大輸入功率。一般來講，皮帶機的最大輸入功率確定后，需要進一步選擇電機的極數和額定的功率，尤其是電機極數所產生的同步轉速能夠完成整個調速要求。在確定了變頻器的輸出功率和額定電流后就可以選擇相應參數和型號的變頻器。由于皮帶機的運行是一個完整的系統，再選擇變頻器時還需要考慮變頻器的外部配置，例如熔斷器以及導線截面合適的屏蔽動力電纜，實現保護內部元件以及降低電磁輻射的標準要求。此外，在變頻器的輸入側還需要安全濾波器，降低電機的高頻損耗和軸承電流，延長電機的使用壽命。

2煤礦皮帶機變頻器的常見故障診斷

煤礦皮帶機變頻器的故障可以分為兩種，一種是短路、過電流等容易發現的顯性故障，另一種是主要元器件工作性能降低等不容易發現但會影響變頻器穩定性的隱性故障。

2．1煤礦皮帶機變頻器的顯性故障診斷分析

煤礦皮帶機變頻器的顯性故障主要有四種:一是主回路短路。當調速系統主回路發生短路故障時，由于電流值迅速超過額定工作電流值，晶閘管串聯的熔斷器就會快速發生熔斷。這種故障非常明顯，也比較容易識別。二是過電流的發生。調速系統一旦發生過負荷就很容出現過電流，雖然目前煤礦皮帶機的過負載運行能力都比較高，但是晶閘管的過負載運行能力卻有限，一旦發生電流故障，就會導致控制裝置延遲動作時間，來防止晶閘管被過電流損壞，這種故障也可以根據調速系統運行狀態及時發生。三是過電壓的產生。通常導致過電壓產生的情況，都是因為調速系統的供電電壓不穩定，如果長時間過電壓運行，就會影響到晶閘管，一旦過電壓超過規定值，控制裝置就會停止運行，避免調速系統被過電壓損壞。四是電源不對稱。煤礦皮帶機變頻器調速系統對于輸入電源的質量要求非常高，一旦出現輸入電源不對稱就會造成皮帶機運行不穩，同時也容易導致控制裝置故障，造成調速系統的損壞，使得變頻器無法正常工作。

2．2煤礦皮帶機變頻器的隱性故障診斷分析

煤礦皮帶機長期使用過程中必然會發生元器件老化，控制參數出現偏差等問題，當發現調速系統運行性能降低、穩定性差時，一般都是出現了隱性故障。目前，煤礦皮帶機所使用的變頻器調速系統都具有一定的自檢能力，但是這種檢測能力并不能完全實現對隱性故障的診斷，還需要從變頻器的輸出電壓和輸出電流著手，及時發生煤礦皮帶機變頻器存在的隱性故障。具體來講，導致皮帶機變頻器發生隱性故障的原因主要有五種。一是收到來自外界的電磁波干擾。煤礦工作環境比較惡劣，各種機械設備都會產生輻射或者以電磁波的方式對皮帶機變頻器產生影響，造成變頻器發生誤動作甚至可能損壞變頻器數字控制裝置，使得調速系統運行不穩定。二是電源異常容易造成故障隱患。電源異常最直接的體現就是出現設備低電壓運行，滿足不了皮帶機變頻器的供電電壓需求，造成故障發生。為了避免這種故障隱患，在安裝變頻器供電系統時需要與其他直接啟動電動機等電氣設備分開，避免發生相互影響。同時，采取停瞬補償方式對變頻器和外部控制回路進行電壓補償，當電壓回復后應該及時檢測過電流情況，并且有必要在變頻器上安裝自動切換的不停電電源裝置。三是高次諧波的發生。

煤礦皮帶機變頻機一般都采用PWM脈沖控制方式，這就容易導致變頻器運行過程中電源側發生高次諧波，從而使得電動機繞組的絕緣強度降低，導致電壓波形畸變，影響到整個電源系統的穩定性。為此我們可以通過雖短變頻器到電機之間的距離，對于變頻器的供電也可以使用單獨的變壓器，還可以在變頻器電源側安裝濾波電抗器或采用整流器回路的方式，阻礙高次諧波發生。四是電動機溫度過高。變頻器調速系統運行速度過低會伴隨著冷卻能力的下降，這很容易造成電機過熱。五是振動。在皮帶機變頻器運行過程中也可能發生共振現象，如果出現脈動轉矩與機械共振正好吻合時很容易使得元器件在強烈的振動下被損壞。

3結語

變頻器作為煤礦皮帶機工作的主要部分，在具體運行過程中會受到各種因素影響，進而導致故障的發生。了解和掌握煤礦皮帶機變頻器的常見故障并能及時進行診斷，有助于維護人員及時采取有效措施進行維護，進而提高煤礦皮帶機調速系統的使用壽命，確保調速系統運行的穩定性和可靠性，同時還能節約電能和生產效率，增強變頻器的使用效果。

參考文獻:

［1］蘭水．淺談煤礦變頻器［J］．科技創新導報，2010(13)．

［2］常娜．變頻器在使用過程中的故障及防范措施［J］．價值工程，2010(06).

作者：吳州；徐洲；王善忠 單位：兗礦集團大陸機械有限公司