帶式輸送機作為煤礦運輸的主要設備，被廣泛應用。隨著高產高效采煤工作面的發(fā)展，越來越多的長距離、大運量、高速帶式輸送機被設計、制造并投入運行。這些大型機器的使用，使得輸送機的沖擊負荷大、驅動電機輸出不均勻，導致電機過載等問題更加尖銳地暴露出來。帶式輸送機的啟動和運行方式是由轉子繞線降壓啟動后，繞線電機以工頻運行，然后通過液力耦合器切換到帶式輸送機。帶式輸送機的工作原理是帶式輸送機通過驅動輪轂靠摩擦力帶動皮帶運動，皮帶靠張力變形和摩擦力帶動物體在托輥上運動。皮帶是一種彈性儲能材料，在帶式輸送機停止和運行時儲存了大量的勢能，這就決定了帶式輸送機應采用軟啟動方式啟動。
因此，對帶式輸送機的啟動和運行提出了以下要求:如果電動機在重負荷下直接啟動，則要求電源提供比正常運行時大6-7倍的電流，這樣電動機就會因電流過大和啟動時間過長而過熱燒毀；電網會因大電流過度降低電壓，影響其他設備運行；因此，需要新的驅動系統(tǒng)來降低電機啟動時的電流。
目前大型帶式輸送機要求驅動系統(tǒng)能提供可調、平穩(wěn)、無沖擊的起動轉矩，以減少沖擊，從而改善整機受力，延長整機使用壽命，提高設備可靠性，即希望實現軟啟動。
長距離帶式輸送機，如果啟動過快，拉緊裝置來不及拉緊，造成傳動滾筒打滑，導致發(fā)熱起火；對于傾角較大的上運帶式輸送機，如果啟動加速度過快，會造成物料滑動或滾動；這就要求可以控制啟動加速度，實現平穩(wěn)啟動。為了方便帶式輸送機的維護，希望能夠實現低速帶檢運行。
綜上所述，要求驅動系統(tǒng)能適應起動、運行和停止條件的要求，使帶式輸送機能平穩(wěn)起動和停止，高效運行，均衡驅動，安全可靠地工作。然而，目前我國煤礦大多采用液力耦合器來實現帶式輸送機的軟啟動。啟動時將液力耦合器的機械效率調至零，使電機空載啟動。雖然采用了轉子串聯(lián)電阻來提高起動轉矩和降壓空載起動，但電機的起動電流仍然很大，不僅會引起電網電壓的劇烈波動，還會引起電機內的機械沖擊和發(fā)熱。
同時，由于液力耦合器工作時間長，其內部油溫會升高，金屬零件會磨損，出現泄漏和效率波動，不僅增加維修難度和成本，污染環(huán)境，而且很難解決多機驅動同一皮帶時的功率平均和同步問題。
變頻調速技術在帶式輸送機中的應用
帶式輸送機變頻調速自動控制系統(tǒng)由PLC、變頻器、電流互感器、電流變送器、核子秤、帶速傳感器、電機轉速傳感器等組成。它可以分為三個部分:檢測單元、控制單元和執(zhí)行單元。
檢測單元:電流互感器和變送器獲取電機電流信號。由皮帶速度傳感器收集的皮帶速度信號被轉換成電壓信號。電機速度傳感器采集的速度信號被轉換成電壓信號。核子皮帶秤采集交通信號。所有信號都發(fā)送到核心模塊。
控制單元:當PLC接收到檢測信號時，通過判斷和決策，完成帶式輸送機的啟動、功率平衡、節(jié)能和調速功能。同時，主控單元還具有斷帶、堆煤、撕帶、冒煙、打滑、溫度等故障保護功能。
執(zhí)行單元:變頻器接收PLC的頻率控制信號，根據給定信號輸出相應頻率的電壓給電機，實現電機的調速，完成帶式輸送機的各種功能。變頻技術改造后，帶式輸送機完全實現了帶式輸送機的軟啟動和軟停機運行方式，使帶式輸送機性能更加穩(wěn)定。
系統(tǒng)全程功率因數在0.9以上，大大節(jié)約了無功功率。在采用變頻調速驅動后，系統(tǒng)總傳動效率比液力偶合器傳動提高5% ~ 10%。改造后，系統(tǒng)可以根據負載變化自動調節(jié)輸出頻率和輸出扭矩，改變了以往電機在工頻下勻速運行的模式，很大程度上節(jié)約了電力能耗。而且使用大功率通用變頻器后能夠實現帶式輸送機的能量回饋功能，進而可以更進一步的降低了帶式輸送機的能耗，液力耦合器的退出大大節(jié)省了設備的維護和維修費用。在節(jié)能環(huán)保方面更加完善。
