煤礦帶式輸送機的電氣節(jié)能技術應用分析

李 銳

（陜西煤化機電安裝有限公司 陜西 銅川 727000）

煤礦帶式輸送機的電氣節(jié)能技術應用分析

李 銳

（陜西煤化機電安裝有限公司 陜西 銅川 727000）

隨著時代的進步，代表了先進生產力的各種機械設備廣泛用于各行各業(yè)，機械化的程度越來越高，對于傳統(tǒng)行業(yè)中進行人力勞作的情況進行了緩解，并且提升了工作效率和工作結果。現(xiàn)代煤礦行業(yè)之中，帶式輸送機的應用最為廣泛，運輸能力較強，但是消耗也較大，為尋求對于帶式輸送機的節(jié)能，本文提出了幾個想法，希望可以共同探討。

煤礦帶式輸送機；電氣節(jié)能技術；應用分析

帶式輸送機在煤炭業(yè)的應用較為廣泛，而且基于其自身的特點，能量消耗交大，所以在進行搭配的時候通常都會帶有一定功率準備。同時，煤炭工程需要進行時刻挖掘，所以帶式輸送機的實際運量也在滿載、輕載、空載等狀態(tài)之間波動。鑒于上述原因，帶式輸送機的實際有效工作效率只維持在半數(shù)左右，大量的電能流失。根據(jù)帶式輸送機普遍存在的能耗浪費現(xiàn)狀，本文通過分析帶式輸送機的運行特性和工作特點，探索新的更合理的運行模式，以提高電動機有效工作效率，實現(xiàn)帶式輸送機的節(jié)能高效運行。

1 帶式輸送機工作原理

帶式輸送機輸送帶屬于柔性設備，在進行物資輸送的時候如果出現(xiàn)急停的情況有可能導致輸送帶斷裂，所以在實際生產中對于輸送帶的更換是否便捷提出了要求。在當前的煤礦企業(yè)大部分使用的是帶式輸送機，因為帶式輸送機的操作較為簡單，而且對于輸送帶的更換較為方便，所以在實際生產中應用較多，在目前主要使用的帶式輸送機主要有驅動滾筒和減速機、輸送帶、托輥機架、張緊裝置、驅動電動機和驅動裝置、制動裝置、控制保護裝置等裝置。根據(jù)應用場所的不同，帶式輸送機還會增加不同的設備，例如，發(fā)電廠的煤礦帶式輸送機還需要配備溜槽、給料機等裝置。帶式輸送機主要工作原理便是通過電動機的運轉帶動運輸帶的轉動，達到物資的傳遞。為了保證運輸過程的平穩(wěn)，所以支承輥一般呈V字型排列，這樣不僅僅可以防止物資墜地，更能加大帶式輸送機的運送量。輸送的皮帶對強度是有一定要求的，具有一定的強度不會被重物壓彎，從而造成運輸帶的斷裂。一般的帶式輸送機在頭部位置進行卸載，個別的根據(jù)運輸?shù)奈锪喜煌矔霈F(xiàn)中間卸載。在輸送的過程中要保證皮帶的平穩(wěn)，一些異常的抖動包括物資過于重都會導致正規(guī)帶式輸送機的使用壽命減短。

2 控制系統(tǒng)的設計

對于煤礦帶式輸送機的電氣節(jié)能來說，對于帶式輸送機輕載和空載情況下減少功率損耗可以有效進行節(jié)能。由圖1所示，該節(jié)能控制裝置的接收來自倉位傳感器料位信號、帶式輸送，可以通過對于這些信號進行有序判斷，然后通過判斷來進行給煤量等的控制，對于帶式輸送機而言，進行有序控制便是重點工作。

圖1 電氣節(jié)能框圖

控制系統(tǒng)主要是由PLC實現(xiàn)人工智能模糊控制，并通過對于各種數(shù)據(jù)進行精確采集，通過PLC作為主程序進行各級分站的連接，實現(xiàn)各個分站建立通信。作為整個控制系統(tǒng)的控制中樞，PLC將會負責正規(guī)系統(tǒng)的保全功能，計算精準頻率。PLC控制系統(tǒng)框圖見圖2。

圖2

圖3為調速程序流程圖，在進行調速過程中，首先對實際運輸量進行測量將測量值與實際值進行比較，根據(jù)比較的結果也通過設計值的實現(xiàn)對于帶式運輸機的速度進行調節(jié)。當運輸量超過設計最大值的時候，便會發(fā)出警報信號，采煤工作便會停止；當數(shù)量較多時，已經超過80%，但是并未超過設計最大值，這時候便會智能調節(jié)運輸帶速度，調節(jié)實際運量；當運輸量較小時，運輸機便會低速運行，最大程度的節(jié)約電能，節(jié)省能源，在設計之中體現(xiàn)對于電氣節(jié)能。

3 帶式輸送機的節(jié)能方法

3.1 通過控制電機功率進行節(jié)能

通過對于電機輸出功率的控制從而實現(xiàn)帶式輸送機的節(jié)能，減少電機的運行符合，在實際生產過程中，應該根據(jù)實際情況對于電機進行選擇，避免由于電機不適合從而造成的浪費，避免電機過大或者過小造成資源不能進行合理的運用。在電機進行正常工作的過程中，對電機的實時功率進行實時檢測，并對電機出現(xiàn)的故障情況進行實時處理，保證電機在正常的功率下正常工作。對于電機的控制便是對于節(jié)能的根本手段，電機的功率是否符合生產實際中的需要決定了是否真正的實現(xiàn)了電氣節(jié)能。

3.2 通過調速進行節(jié)能

圖3

對電機的轉速進行適當?shù)恼{整也是帶式輸送機的節(jié)能方法之一，通過對轉速的調整改變轉子的電阻，能使變頻器快速的對電機的信號進行反應，輸出的特性也比較穩(wěn)定，能在一定程度上實現(xiàn)節(jié)能。對于轉速進行調整，可以有效的防止電機進行無效功工作，從而造成資源浪費。

3.3 帶速和運量進行合理匹配從而實現(xiàn)節(jié)能

對于某一具體的或已建成的長距離帶式輸送機，運量Q和帶速V是直接影響輸送機功率的主要因素。當運量Q一定時，則輸送機功率P與帶速V成正比。把節(jié)能效益和投資成本進行綜合對比分析，都是按最大運量設計輸送機，但在實際生產中，輸送機的運量都達不到最大值。因此，當運量較小時，其帶寬和帶強都有較大的富裕量。此時，可以通過調節(jié)帶速以達到節(jié)能目的。

3.4 異步電動機Y-△接法節(jié)能

根據(jù)異步電動機的工作原理可知，三角形接法（△）定子繞組上的相電壓V△φ與線電壓VL相等，星形接法（Y）定子繞組上的相電壓VYφ=VL/。電機所需要的無功功率Q包括勵磁無功功率QJC和漏磁無功功率QLC兩部分，即Q=QJC+QLC，因此轉速ω一定時，電動機的接法比Y接法輸出扭矩N也大。所以，在帶式輸送機的工作過程中實現(xiàn)節(jié)能。利用XSZ系列節(jié)電器對電動機進行“△”-“Y”接法的反復切換，既節(jié)約了能源，又解決了電機需頻繁啟動的問題。

4 總結

本文通過對帶式運輸機的控制系統(tǒng)等進行了分析，從而提出了其節(jié)能的幾種方法，對于現(xiàn)代煤礦行業(yè)而言，多快好省的進行各項工作便成為了一種主導思想，煤礦行業(yè)發(fā)展至今日，一些機械設備的應用已經不足為奇，如果應用的更好變成為了一個新的命題，所以對于帶式輸送機的探討絕不能止步于此，只有真正對帶式輸送機進行各種探討，才能真正讓其更好工作于煤炭行業(yè)。

[1]李新.基于PLC的煤礦帶式輸送機的節(jié)能改進技術[J].科技創(chuàng)業(yè)家，2013（15）.

[2]謝青海，黃亮.基于PLC的煤礦帶式輸送機的電氣節(jié)能技術研究[J].煤炭技術，2012，31（1）：40～42.

[3]吳迪.煤礦帶式輸送機的電氣節(jié)能技術研究[J].科技創(chuàng)新與應用，2013 （34）：84.

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2015-8-20