1、鋼絲繩牽引帶式輸送機的應用現狀
鋼絲繩牽引帶式輸送機是帶式輸送機的一種特殊形式，在國外應用較早。我國20世紀六、七十年代開始采用后，由于其具有運距長、運量大、壽命長等特點，且兼備運煤和乘人雙重功能，在煤炭行業得到迅速推廣。但到了20世紀末期，各種軟啟動設備、液壓自動張緊裝置等先進沒備的應用，使得普通帶式輸送機更容易實現長距離、大運量等功能，且整體投入較低，普通帶式輸送機的優勢逐漸呈現出來，鋼絲繩牽引帶式輸送機的應用越來越少。但是由于鋼絲繩牽引帶式輸送機可以乘人，部分煤礦為了解決人員下井問題，仍采用鋼絲繩牽引帶式輸送機，所以其仍具有一定的發展空間。
2、鋼絲繩牽引帶式輸送機的特殊要求
與普通帶式輸送機相比，鋼絲繩牽引帶式輸送機的特殊設計要求主要表現在：(1)同步性普通帶式輸送機通過驅動滾筒拖動膠帶，膠帶既作承載構件又作牽引構件。鋼絲繩牽引帶式輸送機通過驅動繩輪拖動鋼絲繩，鋼絲繩再拖動膠帶，膠帶僅用來承載物料，拖動由鋼絲繩來完成，由于2根鋼絲繩由各自的驅動系統驅動，所以其速度和張力必須保持一致，確保同步運行，否則就可能造成膠帶脫槽，引發重大事故。(2)多速度運行鋼絲繩牽引帶式輸送機有運煤、乘人、驗繩3種帶速，3種帶速不僅要平穩過渡，而且要考慮長時間運行，因此對調速性能要求較高。(3)平穩可靠性 由于鋼絲繩牽引帶式輸送機不僅運煤還要運送人員，因此必須平穩啟動、可靠運行，負力運行時自動進入回饋制動狀態。
所以鋼絲繩牽引帶式輸送機的設計不僅要考慮軟啟動、重載啟動等性能要求，還要考慮多速’度運行、低速運轉及負力制動等特性。
3、鋼絲繩牽引帶式輸送機的設計
3.1分級拖動
分級拖動是最初的設計方案，該設計技術含量較低，特殊技術要求的實現方式為：(1)同步性通過在2個驅動輪之間安裝機械差速器實現2根牽引鋼絲繩的同步，是一種硬性連接同步。(2)多速度運行采用在主機上設置副機來實現，運煤時由主機拖動，運人和驗帶時由副機拖動，副機選用雙速電機，分別實現運人和驗帶，3種速度靠不同的減速比來實現。(3)平穩可靠性主電機采用三相異步繞線式電動機，在轉子回路中串入變阻器，通過限制啟動電流和力矩，實現平穩啟動；負力運行時，利用電磁制動力矩，確保運行可靠。副電機采用雙速鼠籠式電動機，由于功率較小，啟動時對電網和機器沖擊相對較小，故副電動機直接啟動。
這種設計比較落后，同步性和平穩性都比較差，已被淘汰。
3.2直流調速
直流調速是性能較好的無級調速設計，具有安全、高效、節能等特點。特殊技術要求的實現方式為：(1)同步性 2根牽引鋼絲繩的同步靠電氣控制來實現，2驅動輪之間拆除了機械差速器，通過采集安裝在主電機側的測速發電機反饋的信號，確定2根牽引鋼絲繩的線速度，再通過PLC控制系統對其進行調整與控制，實現2根牽引鋼絲繩的同步運行。(2)多速度運行全部由主電機來實現，通過改變大功率直流電機的輸入電壓改變直流電機的轉速，滿足運煤、運人、驗帶所需的不同速度要求。(3)平穩可靠性 由于直流電機具有優良的軟啟動性能，系統啟動平穩；負力運行時，自動進入電磁制動狀態，運行更加可靠。
該設計技術比較先進，同步性和平穩性都相對較好，目前已被廣泛采用。但直流調速設計存在局限性：(1)由于直流調速系統中的直流電動機具有電刷和整流子，因而安裝環境受到限制，不能在有易爆氣體及塵埃多的場合使用，煤礦井下的使用受到了限制。(2)由于直流電機的單機容量一般較小，另外受換向限制，其電樞電壓通常較低，難以向大功率、高電壓設計發展。近來隨著新的礦用產品管理辦法的出臺，非防爆設備在煤礦井下將禁止使用，直流調速的不足更加明顯，鋼絲繩牽引帶式輸送機需要新的設計方案。
4、交流變頻調速技術
隨著大規模集成電路和計算機控制技術的發展，以及現代控制理論的應用，交流調速技術發展較為迅速，在調速性能方面逐步具備了寬的調速范圍、高的穩速范圍、高的穩速精度、快的動態響應以及在四象限做可逆運行等良好性能。特別是交流變頻調速技術，近幾年可靠性不斷完善，價格也不斷降低，已深受工業行業的青睞。交流變頻調速技術能否滿足鋼絲繩牽引帶式輸送機的特殊運行要求，之前并沒有成功的應用經驗。2005年首次采用交流變頻調速技術為平煤某礦設計了l部鋼絲繩牽引帶式輸送機，該設備安裝使用近1年后，各項設計參數均達到了預期設計效果。
交流變頻調速設計方案特殊技術要求的實現方式為：(1)同步性在減速器低速軸端安裝了軸編碼器，通過軸編碼器采樣確定2根鋼絲繩的線速度，再通過PLC控制系統調整電機的運行速度，從而實現2根鋼絲繩的同步運行。(2)多速度運行由于變頻器頻率可調，可在50%~100%額定速度范圍內調整電機以任一速度運行，能夠較好地滿足運煤、運人、驗繩等不同的帶速要求。(3)平穩可靠性 由于變頻器的加減速時間可任意調整，故加速度可以根據需要任意設定，通過匹配“S”曲線運行，具有軟啟動功能，啟動運行平穩；同時變頻器采用四象限設計和自動換向技術，負力運行時系統自動進入回饋制動狀態，使人員輸送時更加可靠。
但由于當時受多種條件制約，該設計并不十分理想，整機采用了4臺防爆交流電機(250 kW、660 V、12極、500 r/nun)，與直流調速設計時的2臺直流電機(500 kW，660 V、500 r/min)相比，多出了2套驅動系統，不僅增加了設計、安裝難度，也增多了控制環節，加大了日后的維護和保養。
交流變頻調速設計本身也存在局限性：(1)目前非防爆變頻調速裝置的設計已比較成熟，大功率、高電壓的設計也應用較多；但對用于煤礦井下的防爆變頻調速裝置來說，由于散熱問題還難以有效解決，設計功率一般較小（通常在500 kW以下），設計電壓一般較低（通常在1140V以下），大功率、高電壓設計還有待時日。(2)目前變頻調速裝置的諧波干擾問題還難以根治，對電網的污染及控制信號的干擾還不能忽視，過多變頻器的應用勢必加劇電網的污染。
5、發展與展望
隨著科學技術的不斷發展，防爆變頻器的散熱問題一定能夠獲得重大突破，交流變頻調速裝置的設計功率將越來越大、設計電壓也將越來越高，交流變頻調速在煤礦井下鋼絲繩牽引帶式輸送機的應用將趨于合理，交流變頻調速代替直流調速是煤礦井下鋼絲繩牽引帶式輸送機的發展方向。
（轉載請注明：富通新能源帶式輸送機
http://www.jiankongpf.cn/shusong/131.html）
