探究带式输送机变频调速智能控制的应用实践

蔺思明

摘要：随着我国经济的快速发展，我国对能源的需求量也在不断增加，尤其是对煤炭的需求更大，而煤炭在開采过程中需要输送到地面，这就对煤炭输送能力提出了较高的要求。在我国各类煤矿中均会应用带式输送机来提高煤炭的运输能力，而带式输送机所消耗的能量较大，这就需要通过变频调速来达到对带式输送机的智能控制，本文就针对带式输送机变频调速智能控制的应用实践进行了分析，从而为今后煤炭输送提供一定的借鉴。

关键词：带式输送机;变频调速;智能控制;应用

中图分类号：TP393      文献标识码：A

文章编号：1009-3044（2019）14-0156-02

1 带式输送机概况

当前我国带式输送机在实际应用中主要有以下几个特点：（1）为了有效提升运输质量与效率，带式输送机在实际运行中会根据所需传输物品的重量大小来制定一项科学、合理的运输方案，进而避免输送机在实际运输期间出现摩擦的现象。对于一些减速机与电动机的选型工作来说，可以按照最大运输量进行分析，将带式输送机中的配置电动机余量控制在20%～45%左右，为带式输送机的稳定运行提供良好的基础保障。（2）带式输送机中的胶带是一个具有较高弹性的物体，当整个机械设备处于静止状态时，机械中胶带就会形成全新的张力，并沿着机械运输的状况运行下去，将机械设备中的能力释放出来。如果胶带的应力较大，那么其在实际运行期间就会产生胶带撕裂的现象，要想从根本上解决这类问题，就需要在操作中严格遵守现有的胶带连接方案，进而保证胶带顺利的运作。（3）带式输送机在实际运行期间处于一种负载的状态，如果启动时面临着巨大的电流压力，那么就会导致整个机械设备的线路压力较大，这就会其他电力设备的正常运作产生一定的影响。要想从根本上解决这一问题，就应该做好输送机转动系统的控制工作，如果系统的轴承发生巨大的位移、摩擦现象，那么工作人员可以通过降压启动的方式来降低整个系统中存在大压力，减少其在运行时的电流动力，为传输机的安全、稳定运行提供良好的保障。（4）带式输送机在实际运行期间主要由交流异步电机起启动基本需求进行操作。当电动机启动时，整个系统中的端子电压就会按照指定标准运转，进而减少其在实际运转期间出现电动频繁的现象，并保证整个设备的额定电压控制在90%。

2 带式输送机启动、运行方式分析

2.1 带式输送机启动方式

2.1.1 全压启动

当电动机在实际运行期间，其中的定子会通过直接介入的形式进入到电网中，只有这样才能为电网的安全、稳定运行提供良好的保障。全压启动的主要特点是当电动机在运行期间，整个电动机的额定流量为4～7倍左右，那么电动机就会通过高速转动的形式运行下去，其中额定流量为0.9～1.3倍。如果电动机的运转时间较短，那么整个电动机中的电流与转矩状态就会处于整个电动机的尖峰冲击位。

2.1.2 串电阻降压启动

在通过串电阻降压的形式启动可以有效将串联电阻中的定子电路进行串联。如果整个电动机在实际运行期间出现了电抗现象，那么整个电动机系统就会发生严重的降压现象，这就会对电动机的安全与稳定运行造成极大的影响。因此，为了有效地解决这一问题，就应该做好串联电阻的控制工作，保证电动机处于一个稳定的运行状态，保证整个系统结构简单、安全可靠，并尽力减少其在实际运行期间出现严重负载现象，从而降低整个电动机的运行成本。

2.2 带式输送机运行方式

带式输送机在实际运行期间需要根据指定的工艺、运输能力等要求对机械设备的运行全过程进行有效的控制，并为其配置对应的减速机、胶带、电动机等，从而提升传输机的工作质量与效率。然而，传输机在实际运行期间常常会因为多种原因导致其出现各种问题，主要表现在以下几点：（1）由于整个电动机系统处于空载状态运行，那么就会直接影响整个电动机的运行质量与效率，造成非常严重的电能浪费现象。（2）机械在运行期间胶带之间的摩擦力较大，直接影响了整个系统的安全、稳定运行。（3）当多台动电机在运行期间共同使用一条胶带运动时，那么就很难对整个电动机的运行功率进行合理控制。

3 带式输送机变频调速智能控制的应用

3.1 对节能电装置启动方式的控制

带式输送机变频调控智能装置在我国石油化工、家电生产等各个领域中得到了广泛的应用，并取得了良好的成绩，可以有效地减少能源损耗，提升能源使用率。现阶段，输送机在实际运行期间主要以变频调速智能控制节能装置的启动形式来运行，减少其在实际运行期间对其他机械设备造成的损害。近年来，我国智能控制调节软件在实际应用过程中取代了传统机械启动方式，这在一定程度上减轻了传统电动机在运行时存在的大量压力，避免输送机常出现严重的工频变压现象。通过智能变频调速智能控制装置还可以有效地降低电动机装置皮带中的设计张力，减少设备在初期运行时投资成本，提高企业经济效益，促进企业快速发展。在通过智能控制系统对传输机进行驱动控制时，可以将整个传输机的频率变动时间控制在1s～3600s之内，降低皮带对传输机的运行需求。

3.2 对节能电装置运行方式的控制

输送机智能控制装置中智能技术、变频控制技术可以有效地对传输机中的电流、电压、功率因数等方面进行合理的分析控制，并保证所得出来的分析结果具有较高的准确性，为电动机的安全、稳定运行提供良好的保障。当电动机的载荷量与变频器电压一致时，智能控制装置可以根据整个系统的运行状况进行输出功率控制，以此来达到节能减耗的目的。常规的输送机皮带在运输过程中可以有效地对电动机的电压等级进行合理控制，并保证电动机的运行变动频率控制在50Hz～60Hz左右，从而为整个输送机的安全、稳定运行提供良好的保障。

3.3 增强带式输送机的使用寿命

在对输送机进行智能控制过程中可以有效地降低对输送机的损害，进而达到增加输送机使用寿命的目的。变频调速智能控制的节电装置是一种电子集成器件，其可以将输送机的机械寿命有效地转化为电子寿命，从而延长带式输送机的使用寿命，这在一定程度上极大地降低了带式输送机的维修率。在对带式输送机进行变频智能控制过程中可以根据电机的实际载荷实现对带式输送机的节能控制，进而保证带式输送机在启动过程中保持平滑，而且在启动过程中其转矩较大，不会产生冲击电流，可以有效地实现重载启动。由于在启动过程中有效地减少了对带式输送机机械部分冲击，从而极大地提高了输送机的使用寿命。除此之外，在对带式输送机进行变频智能控制过程中，经常会将电机与减速器进行直接连接，减少了液力耦合器这一环节，这极大地提高了电机传递效率，使得该效率提高了5～10个百分点。

3.4 带式输送变频调速智能控制的其他辅助功能

在带式输送机变频调控智能控制系统在实际应用过程中主要通过传感器等智能装置对电动机中的电流、电压、功率因素、转矩等进行全方面控制，只有这样才能保证带式输送机可以安全、稳定的运行下去，并对其在运行时存在的不足进行及时检测，避免其在运行时出现的跑偏、撕裂等现象。另外，带式输送机在实际运行期间智能控制系统还可以对整个输送机的传输方式进行检测，将所得出来的检测结果投放到液晶显示器中，保证工作人员可以通过直观的形象来了解输送机的运行现状。带式输送机在进行智能变频控制过程中，可以通过手动与自动两种形式进行检测。这两种检测方式可以根据机械的运行现状将控制系统进行自动调节。其中手动控制系统主要应用于一些带式输送机中，对整个机械运行状况进行检测、调节、维修，而自动控制方式可以有效地对带式输送电机运行全过程进行控制，之后再通过变频控制系统来确定电机在运行时可以处于最佳的状态，从而达到节能的目的，提升能源的使用率，减少能源的损耗，保护自然生态环境，为化工领域的健康、可持续发展提供良好的保障基础。据统计，带式输送机在实际运行期间通过变频调控智能控制系统的应用平均每月可以减少40%的电能损耗，并在6～8月左右收回改造成本，这样不仅可以减少了其在运行时造成的冲击，同时还可以在一定程度上提升输送机的转动效率。

4 带式输送机变频调速智能控制的实践

4.1 现场安装调试

4.1.1 设备安装

在对带式输送机进行变频调速智能控制前需要先对设备进行安装，其中主要包括安装变频器控制柜、低压配电柜与PLC 控制柜等设备，并且为了有效保证设备的安全需要通过专用电缆桥架来固定设备之间的线路。

4.1.2 系统调试

为了确保整个系统的安全运行，在对系统进行调试之前需要事先详细的检查安装的设备与连接的线路，待确定设备线路无误时才可以进行调试，只有经过调试才可以将设备投入到生产中去。其中系统调试主要包括通讯调试、PLC 控制程序调试和上位机软件调试。

4.2 系统试运行

4.2.1 系统运行

在完成系统安装与调试后就可以进行系统试运行了，在运行过程中可以根据现场的实际需要来选择合适的带式输送机运行模式，其中节能运行模式可以通过煤流量来达到对皮带运行速度的优化控制，进而达到对带式输送机节能运行的目的。而恒速运行模式则需要根据实际需要设定皮带的运行速度。

4.2.2 系统节能分析

在分析带式输送机变频智能控制的节能效果时，可以对相应的工作模式进行切换，将带式输送机的节能模式与恒速模式在相同运算量中所消耗的电能进行对比，进而得出其节能效果。在对带式输送机进行系统节能分析时可以分别在恒速模式下与节能模式下进行记录，记录带式输送机每天所完成的运输量与对应的耗电量，得到系统相应的恒速与节能运行时耗电量统计表，从而有效避免对煤矿正常生产所造成的影响。

5 结语

综上所述，随着我国对煤矿开采的不断扩大，为了更好地保证煤矿的运输量就需要加强对机械设备的改进，其中带式输送机作为煤矿输送中重要的机械设备，对其进行变频调速智能控制可以有效地增加煤矿的运输量，為此，在对带式输送机进行控制时需要严格控制其启动方式、运行方式，并且通过现场安装调试与试运行等环节来达到对带式输送机节能的目的。

参考文献：

[1] 陈湘源.带式输送机智能调速控制系统设计[J].煤矿机械，2016（11）.

[2] 祝宝君.带式输送机节能优化与智能控制[J].能源与节能，2019（02）.

[3] 刘鑫.带式输送机速度优化节能控制方法的研究[D].太原理工大学，2017.

[4] 牛祯祖.矿井带式输送机节能优化与智能控制系统研究[D].中国矿业大学，2017.

【通联编辑：光文玲】