煤矿带式输送机节能技术的应用

侯光辉

（平煤神马集团设备租赁分公司,河南 平顶山 467000）

煤矿带式输送机节能技术的应用

侯光辉

（平煤神马集团设备租赁分公司,河南 平顶山 467000）

由于煤矿带式输送机消耗的能量较大，为了节约一定的能源，我们对如何降低煤矿带式输送机进行了仔细的分析和探讨，并对煤矿带入式输送机中加入变频调速技术进行重点分析。针对煤矿带式输送机的运动量来调节它的带速，不仅有效式负载率得到了提高，并且还达到了煤矿带式输送机节约能源的目的。把模糊控制以及PLC控制相结合，从而实现自动化的煤矿带式输送机。

带式输送机；变频调节；模糊控制；节能技术

煤矿生产的主要设备就是带式输送机，一般情况下，需要几台大功率的电动机才可以驱动，所以需要消耗很多的能源，因而在选配电动机的时候，大多只考虑了25％和40％之间的功率。与此同时，煤仓给煤量幅度波动的幅度也比较大，带式输送机的运量不够稳定，一直在徘徊在满载、轻载、空载等状态之间。由此看来，带式输送机造成了较大电能上的浪费，因为在正常的情况下带式输送机的实际工作效率维持在50％左右。根据煤矿带式输送机消耗能源的实际情况，本文对煤矿带式输送机的运行和工作的特点进行了进一步的分析，探索出全新的运行模式，有助于电动机工作效率的提高，达到煤矿带式输送机节能的目的。

1 煤矿带式输送机的特点

由于带式输送机运行的过程中有较多的阻力，因此必须要选择适合其功率电动机，根据以往的研究成果可以知道，在工作状况条件恒定的情况下，任何一个煤矿带式输送机运行中的各种阻力基本也没有变化，煤矿带式输送机在运行中的选型功率由实际运量Q以及带速v来决定。实际运量Q不变时，功率P和带速v成正比，功率随着带速的增加而增加。由此可知，如果其他参数恒定的情况下，带速的降低即可以节约一定的能量。但如果想要通过这种方式来节约能源的消耗，必须要提高输送带的质量，而高质量的输送带成本也较高。因此，从经济利益方面考虑，通过对带速v与运量Q的研究，将其控制在一定的范围，既可以节约能源又不需要增加它的经济成本[1]。

2 如何应用模糊控制

如果想要煤矿带式输送机既高效又节能并且可靠的运行，就需要优化并完善带式输入机本身的结构和功能。并且在控制器的选择方面也要特别注意，需要选择适合此煤矿输送机的控制器。煤矿带式输送机大多都选择运用人工智能模糊控制系统，因为在煤矿带式输送机运行的时候存在非线性以及波动性等模糊的特点。选择人工智能模糊控制系统可以使带式输送机的精确性和柔性得到控制，所设计的控制系统，是将模糊系统与PLC相结合，这样不仅保障了系统的可靠程度和适应性，还使其智能化、自动化得到了进一步的提高。想要调控带式输送机的速度可以通过变频调速的方式来实现，模糊控制器的输入量包括：运量偏差为G、速度偏差为E、速度偏差变化率为Ec。输出量是电动机的频率P，由PLC程序对输入量进行模糊处理，最终达到运量与带速合理配合的目的。

3 设计控制的系统

3.1 电气节能的控制

通过对带式输送机的研究可以知道，想要控制带式输送机的重点在于带速的动态调控，想要达到节能的目的还要减少轻载以及空载状态下能量消耗。如图所示可知，仓位传感器的料位信号、称重传感器的重量信号、传感器的速度信号都靠控制装置来接受，只需要对以上的信号进行一定的逻辑判断，就可以依照预定的程序来智能的控制给煤量和输送机的带速。

控制系统的控制中枢是S7-300系列PLC，可用于采集仓头、带速、称重的信号，有助于PLC实现人工智能的模糊控制，便于运行频率的精准计算。想要控制带式输送机的速度必须通过调节变频器的频率。与此同时，PLC还能实现各个级别分站之间信号的传输以及通信的功能，并且PLC程序的控制还可以保护带式输送机[2]。

3.2 调速程序的流程步骤

首先系统要设定煤仓的额定容量，合理的存煤量是在30％到80％之间，在其范围内需要对输送机的实际运量Q进行测量，然后将测量的值和之前设定的值相对比，以设计的运量为准，根据设计的运量为带式输送机变频调速。当煤仓的存煤量超出额定的存煤量时，系统将及时的发出超出煤量的警报信号，然后参考之前设计的运量，对输送带的速度进行调节以便调整时机的运量。如果没煤仓的存煤量小于额定存煤量的下线时，系统也会及时的发出低于煤量的警报信号，此警报代表即将停机。还有一种情况是存煤量既没有超出也不低于总煤量的30％，这种情况可以适当减少给煤机给煤的量，这样可以减少煤矿带式输送机的实际运量。当实际运量低于设计运量的一半时，煤矿带式输送机可以自动的进入低速运行状态，能够充分节约电能。

3.3 应用效果

在煤矿带式输送机中，在保证运行速度的前提下降低能量的消耗。当全部的煤炭运输完之后，节能控制器能够通过检测设备，对传带式输送机的顶端料流和设备的传感装备进行全面检测，这样做的根本目的在于检查煤矿带式运输机是否处于正常工作状态。在新的控制装置中，最近增添了测量速度的传感装置，在根本上实现了速率运行的无缝连接，通过该装置设备，能够令工作人员及时发现故障的位置和类型。在这个时候，煤矿带式输送机变频装置相关输出频率和料流的大小无关，煤矿带式输送机在正常功率下能够保证工作，在这种情况下，可以在根本上减少料流传感器损坏给机器带来的不利影响。在输送带末尾位置放置一个通风机，可以在根本上将煤矿带式输送机工作时产生的热量消散。进而将设备的耗损降低控制在理想范围内，给机器的正常运行带来了保证。

4 结束语

通过对带式输送机和相关设备运行状态的监控，将实际运量与所设计的运量进行比较，根据运量的变化随时调控带速，在煤矿带式输送机轻载以及空载时，减小煤矿带式输送机的电能损耗，这样对煤矿带式输送机的有效负债率有一定的提高，从而达到节约能量的目的。变频调速不仅可以实现动态的调速并且还能节约能量消耗，同时，还可以有助于电动机的启动和运行，减少对电网的伤害和破坏，间接性地增加了电动机和煤矿带式输送机的使用寿命。并且，将模糊理论和PLC控制相融合的模式，对煤矿带式输送技术的改善有明显的效果，自动化控制的水平也有一定的提高，有助于实现节能模式下对带式输送机的智能控制。

[1]王晓,赵军.带式输送机的计算机远距离监控系统[J].煤矿机械,2013（11）.

[2]肖卫雄.煤矿带式输送机节能降耗控制系统的改造[J].煤矿机电,2014（01）.