變頻在帶式輸送機多點驅動功率平衡分析

摘 要：本文強調了帶式輸送機功率平衡的重要性，分析了變頻器的使用原理以及帶式輸送機的功率平衡原理，重點闡述了有關功率平衡調節系統的設計與其功能的實現過程，希望能夠為有關人員提供參考。

關鍵詞：變頻；帶式輸送機；多點驅動；功率；平衡

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2017.02.205

0 前言

帶式輸送機多點驅動功率平衡是確保輸送機性能優化實現的基礎，采用變頻的方法，將變頻器應用其中，能夠使其在運行過程中的功率得到平衡，因此目前，變頻器的應用已經得到了相應領域的關注。變頻在帶式輸送機多點驅動功率平衡中的應用，需要通過設計調節系統的方法來完成，因此應對其調節原理以及調劑系統的設計與功能的實現等問題進行分析。

1 帶式輸送機功率平衡的重要性

根據輸送機本身體積大小存在的差異，可將其分為大型與小型兩種，大型帶式輸送機在應用過程中，其輸送帶強度較大，因此容易對電網的運行產生影響，造成其出現波動，長此以往，容易導致設備運行成本的增加[1]。為解決上述問題，行業內的技術人員對驅動方式進行了改革，將其設計為了多滾筒的形式。理論上講，上述驅動方法能夠有效的解決成本等方面的問題，但在實際運行過程中，多方面因素都會對輸送機的運行產生影響，進而導致其各部分主電機功率負載達不到平衡，最終影響輸送機的性能以及使用壽命[2]。將變頻器應用其中，能夠為功率實時調節以及平衡提供保證，是確保帶式輸送機性能有效發揮的主要途徑，也是降低其使用成本，延長其使用壽命的主要策略。

2 變頻器與功率平衡

對于電動機而言，其頻率與轉速通常存在較大的聯系，兩者呈確定的數學關系。如兩個電動機的轉速不同，在其他條件一致的情況下，其頻率必定會存在差異，最終導致帶式輸送機多點驅動功率不平衡的問題出現，影響輸送機性能的發揮。變頻器變頻的原理，需要通過對電動機轉速的調節來實現。變頻器具有調速的功能，在上述功能的支持下，異步電動機的速度能夠被調節，進而達到平衡，使不同的電動機其轉速能夠相同，最終確保其頻率相同，達到平衡頻率的目的。

3 變頻在帶式輸送機多點驅動功率平衡分析

變頻在帶式輸送機多點驅動功率平衡中的應用，需要設計具體系統，以為功率的平衡提供支持，系統的設計以及功率調節功能的實現如下：

3.1 系統設計

控制系統主要由控制器、變頻器與變送器和電機四部分組成[3]。控制器屬于功率控制的核心部件，功能在于實現對信號的轉換。在系統中，電流變送器、變頻器與電機的數量應保持一致，換句話說，應根據帶式輸送機電機數量的不同，設置相應數量的變頻器與變送器，以與輸送機的運行以及功率的平衡調節相配合。電流變送器在運行過程中會產生模擬信號，轉換器可將模擬信號轉換為數字信號，傳輸到PLC控制器當中。PLC控制器能夠對信號進行處理，將數字信號重新轉換為模擬信號，傳輸到變頻器中，變頻器在接受到信號之后，會發揮其功能，實現變頻，以達到對電機的控制。

3.2 功率調節功能的實現

對帶式輸送機多點驅動功率平衡的調節，應以起車過程以及運行工況作為調節重點，兩種情況的功率調節實現過程存在差別，具體如下：

3.2.1 起車過程的功率調節

對起車過程的功率調節，應從信號的采集開始：（1）應根據帶式輸送機主電機數量的不同，分別對其電流信號進行采集。（2）將所采集到的信號進行綜合，并比較各電機的電流值的大小，判斷是否存在電流不一致的問題。（3）如電流不存在不一致，則表明其轉速以及功率均能夠達到平衡。（4）如判斷后發現，各電機電流不一致，應繼續對其電流進行分析，判斷其頻率的增加與減少情況。（5）根據頻率的增加與減少的具體情況，對其進行調節，使其能夠達到平衡。此時需要確保至少存在一臺變頻器的頻率為50Hz。（6）完成調節。

3.2.2 運行工況的功率調節

運行工況的功率調節過程如下[4]：（1）首先應采集信號，根據主電機數量的不用，分別采集不同電機的電流數據與信號。（2）將所采集到的電流進行對比，判斷其是否存在不平衡的問題。（3）如電流平衡，表明帶式輸送機電動機的轉速與功率平衡，不需要進行調節。（4）如電流不平衡，則應對不平衡的部分進行調節。（5）平衡頻率，確保電機與帶式輸送機正常運行。

3.3 注意事項

為確保系統功能能夠順利實現，避免系統出現故障而阻礙變頻器功率調節功能的實現，應在固定的時間內，對系統進行維護，確保變頻器功能穩定發揮，為帶式輸送機多點驅動功率的平衡提供保證，使其使用成本得到降低，使用性能得到提高，為各領域的發展帶來更大的價值。

4 結論

大型帶式輸送機的運行，會對電網產生一定的影響，具有運行成本高的問題，采用多滾筒的方法，可以使上述問題得到解決，但卻容易導致各電機功率的不平衡，進而影響帶式輸送機性能的正常發揮，縮短其使用壽命。采用變頻的方法，將變頻器應用到帶式輸送機運行過程中，實現對起車過程以及工況下功率的調整，可以使各電機的功率達到平衡的標準，是確保帶式輸送機功能順利發揮的主要途徑。

參考文獻：

[1]李曉華，李冰曉.液體黏性傳動在帶式輸送機多點驅動功率平衡的控制系統設計[J].煤礦機械，2013（11）：159-160.

[2]王坤，包繼華，劉思哲，徐朋.液體黏性傳動在帶式輸送機多點驅動起車過程中功率平衡的應用研究[J].礦山機械，2010（13）：77-80.

[3]陳梅，毛映霞，陳薇，李鑫.基于耦合補償的矢量變頻驅動帶式輸送機的功率平衡控制策略[J].化工自動化及儀表，2015（03）：241-244+281.

作者簡介：王健（1987-），男，陜西武功人，本科，助教，研究方向：機械工程。