探究帶式輸送機變頻調速智能控制的應用實踐

藺思明

摘要：隨著我國經濟的快速發展，我國對能源的需求量也在不斷增加，尤其是對煤炭的需求更大，而煤炭在開采過程中需要輸送到地面，這就對煤炭輸送能力提出了較高的要求。在我國各類煤礦中均會應用帶式輸送機來提高煤炭的運輸能力，而帶式輸送機所消耗的能量較大，這就需要通過變頻調速來達到對帶式輸送機的智能控制，本文就針對帶式輸送機變頻調速智能控制的應用實踐進行了分析，從而為今后煤炭輸送提供一定的借鑒。

關鍵詞：帶式輸送機;變頻調速;智能控制;應用

中圖分類號：TP393 ? ? ?文獻標識碼：A

文章編號：1009-3044（2019）14-0156-02

1 帶式輸送機概況

當前我國帶式輸送機在實際應用中主要有以下幾個特點：（1）為了有效提升運輸質量與效率，帶式輸送機在實際運行中會根據所需傳輸物品的重量大小來制定一項科學、合理的運輸方案，進而避免輸送機在實際運輸期間出現摩擦的現象。對于一些減速機與電動機的選型工作來說，可以按照最大運輸量進行分析，將帶式輸送機中的配置電動機余量控制在20%～45%左右，為帶式輸送機的穩定運行提供良好的基礎保障。（2）帶式輸送機中的膠帶是一個具有較高彈性的物體，當整個機械設備處于靜止狀態時，機械中膠帶就會形成全新的張力，并沿著機械運輸的狀況運行下去，將機械設備中的能力釋放出來。如果膠帶的應力較大，那么其在實際運行期間就會產生膠帶撕裂的現象，要想從根本上解決這類問題，就需要在操作中嚴格遵守現有的膠帶連接方案，進而保證膠帶順利的運作。（3）帶式輸送機在實際運行期間處于一種負載的狀態，如果啟動時面臨著巨大的電流壓力，那么就會導致整個機械設備的線路壓力較大，這就會其他電力設備的正常運作產生一定的影響。要想從根本上解決這一問題，就應該做好輸送機轉動系統的控制工作，如果系統的軸承發生巨大的位移、摩擦現象，那么工作人員可以通過降壓啟動的方式來降低整個系統中存在大壓力，減少其在運行時的電流動力，為傳輸機的安全、穩定運行提供良好的保障。（4）帶式輸送機在實際運行期間主要由交流異步電機起啟動基本需求進行操作。當電動機啟動時，整個系統中的端子電壓就會按照指定標準運轉，進而減少其在實際運轉期間出現電動頻繁的現象，并保證整個設備的額定電壓控制在90%。

2 帶式輸送機啟動、運行方式分析

2.1 帶式輸送機啟動方式

2.1.1 全壓啟動

當電動機在實際運行期間，其中的定子會通過直接介入的形式進入到電網中，只有這樣才能為電網的安全、穩定運行提供良好的保障。全壓啟動的主要特點是當電動機在運行期間，整個電動機的額定流量為4～7倍左右，那么電動機就會通過高速轉動的形式運行下去，其中額定流量為0.9～1.3倍。如果電動機的運轉時間較短，那么整個電動機中的電流與轉矩狀態就會處于整個電動機的尖峰沖擊位。

2.1.2 串電阻降壓啟動

在通過串電阻降壓的形式啟動可以有效將串聯電阻中的定子電路進行串聯。如果整個電動機在實際運行期間出現了電抗現象，那么整個電動機系統就會發生嚴重的降壓現象，這就會對電動機的安全與穩定運行造成極大的影響。因此，為了有效地解決這一問題，就應該做好串聯電阻的控制工作，保證電動機處于一個穩定的運行狀態，保證整個系統結構簡單、安全可靠，并盡力減少其在實際運行期間出現嚴重負載現象，從而降低整個電動機的運行成本。

2.2 帶式輸送機運行方式

帶式輸送機在實際運行期間需要根據指定的工藝、運輸能力等要求對機械設備的運行全過程進行有效的控制，并為其配置對應的減速機、膠帶、電動機等，從而提升傳輸機的工作質量與效率。然而，傳輸機在實際運行期間常常會因為多種原因導致其出現各種問題，主要表現在以下幾點：（1）由于整個電動機系統處于空載狀態運行，那么就會直接影響整個電動機的運行質量與效率，造成非常嚴重的電能浪費現象。（2）機械在運行期間膠帶之間的摩擦力較大，直接影響了整個系統的安全、穩定運行。（3）當多臺動電機在運行期間共同使用一條膠帶運動時，那么就很難對整個電動機的運行功率進行合理控制。

3 帶式輸送機變頻調速智能控制的應用

3.1 對節能電裝置啟動方式的控制

帶式輸送機變頻調控智能裝置在我國石油化工、家電生產等各個領域中得到了廣泛的應用，并取得了良好的成績，可以有效地減少能源損耗，提升能源使用率。現階段，輸送機在實際運行期間主要以變頻調速智能控制節能裝置的啟動形式來運行，減少其在實際運行期間對其他機械設備造成的損害。近年來，我國智能控制調節軟件在實際應用過程中取代了傳統機械啟動方式，這在一定程度上減輕了傳統電動機在運行時存在的大量壓力，避免輸送機常出現嚴重的工頻變壓現象。通過智能變頻調速智能控制裝置還可以有效地降低電動機裝置皮帶中的設計張力，減少設備在初期運行時投資成本，提高企業經濟效益，促進企業快速發展。在通過智能控制系統對傳輸機進行驅動控制時，可以將整個傳輸機的頻率變動時間控制在1s～3600s之內，降低皮帶對傳輸機的運行需求。

3.2 對節能電裝置運行方式的控制

輸送機智能控制裝置中智能技術、變頻控制技術可以有效地對傳輸機中的電流、電壓、功率因數等方面進行合理的分析控制，并保證所得出來的分析結果具有較高的準確性，為電動機的安全、穩定運行提供良好的保障。當電動機的載荷量與變頻器電壓一致時，智能控制裝置可以根據整個系統的運行狀況進行輸出功率控制，以此來達到節能減耗的目的。常規的輸送機皮帶在運輸過程中可以有效地對電動機的電壓等級進行合理控制，并保證電動機的運行變動頻率控制在50Hz～60Hz左右，從而為整個輸送機的安全、穩定運行提供良好的保障。

3.3 增強帶式輸送機的使用壽命

在對輸送機進行智能控制過程中可以有效地降低對輸送機的損害，進而達到增加輸送機使用壽命的目的。變頻調速智能控制的節電裝置是一種電子集成器件，其可以將輸送機的機械壽命有效地轉化為電子壽命，從而延長帶式輸送機的使用壽命，這在一定程度上極大地降低了帶式輸送機的維修率。在對帶式輸送機進行變頻智能控制過程中可以根據電機的實際載荷實現對帶式輸送機的節能控制，進而保證帶式輸送機在啟動過程中保持平滑，而且在啟動過程中其轉矩較大，不會產生沖擊電流，可以有效地實現重載啟動。由于在啟動過程中有效地減少了對帶式輸送機機械部分沖擊，從而極大地提高了輸送機的使用壽命。除此之外，在對帶式輸送機進行變頻智能控制過程中，經常會將電機與減速器進行直接連接，減少了液力耦合器這一環節，這極大地提高了電機傳遞效率，使得該效率提高了5～10個百分點。

3.4 帶式輸送變頻調速智能控制的其他輔助功能

在帶式輸送機變頻調控智能控制系統在實際應用過程中主要通過傳感器等智能裝置對電動機中的電流、電壓、功率因素、轉矩等進行全方面控制，只有這樣才能保證帶式輸送機可以安全、穩定的運行下去，并對其在運行時存在的不足進行及時檢測，避免其在運行時出現的跑偏、撕裂等現象。另外，帶式輸送機在實際運行期間智能控制系統還可以對整個輸送機的傳輸方式進行檢測，將所得出來的檢測結果投放到液晶顯示器中，保證工作人員可以通過直觀的形象來了解輸送機的運行現狀。帶式輸送機在進行智能變頻控制過程中，可以通過手動與自動兩種形式進行檢測。這兩種檢測方式可以根據機械的運行現狀將控制系統進行自動調節。其中手動控制系統主要應用于一些帶式輸送機中，對整個機械運行狀況進行檢測、調節、維修，而自動控制方式可以有效地對帶式輸送電機運行全過程進行控制，之后再通過變頻控制系統來確定電機在運行時可以處于最佳的狀態，從而達到節能的目的，提升能源的使用率，減少能源的損耗，保護自然生態環境，為化工領域的健康、可持續發展提供良好的保障基礎。據統計，帶式輸送機在實際運行期間通過變頻調控智能控制系統的應用平均每月可以減少40%的電能損耗，并在6～8月左右收回改造成本，這樣不僅可以減少了其在運行時造成的沖擊，同時還可以在一定程度上提升輸送機的轉動效率。

4 帶式輸送機變頻調速智能控制的實踐

4.1 現場安裝調試

4.1.1 設備安裝

在對帶式輸送機進行變頻調速智能控制前需要先對設備進行安裝，其中主要包括安裝變頻器控制柜、低壓配電柜與PLC 控制柜等設備，并且為了有效保證設備的安全需要通過專用電纜橋架來固定設備之間的線路。

4.1.2 系統調試

為了確保整個系統的安全運行，在對系統進行調試之前需要事先詳細的檢查安裝的設備與連接的線路，待確定設備線路無誤時才可以進行調試，只有經過調試才可以將設備投入到生產中去。其中系統調試主要包括通訊調試、PLC 控制程序調試和上位機軟件調試。

4.2 系統試運行

4.2.1 系統運行

在完成系統安裝與調試后就可以進行系統試運行了，在運行過程中可以根據現場的實際需要來選擇合適的帶式輸送機運行模式，其中節能運行模式可以通過煤流量來達到對皮帶運行速度的優化控制，進而達到對帶式輸送機節能運行的目的。而恒速運行模式則需要根據實際需要設定皮帶的運行速度。

4.2.2 系統節能分析

在分析帶式輸送機變頻智能控制的節能效果時，可以對相應的工作模式進行切換，將帶式輸送機的節能模式與恒速模式在相同運算量中所消耗的電能進行對比，進而得出其節能效果。在對帶式輸送機進行系統節能分析時可以分別在恒速模式下與節能模式下進行記錄，記錄帶式輸送機每天所完成的運輸量與對應的耗電量，得到系統相應的恒速與節能運行時耗電量統計表，從而有效避免對煤礦正常生產所造成的影響。

5 結語

綜上所述，隨著我國對煤礦開采的不斷擴大，為了更好地保證煤礦的運輸量就需要加強對機械設備的改進，其中帶式輸送機作為煤礦輸送中重要的機械設備，對其進行變頻調速智能控制可以有效地增加煤礦的運輸量，為此，在對帶式輸送機進行控制時需要嚴格控制其啟動方式、運行方式，并且通過現場安裝調試與試運行等環節來達到對帶式輸送機節能的目的。

參考文獻：

[1] 陳湘源.帶式輸送機智能調速控制系統設計[J].煤礦機械，2016（11）.

[2] 祝寶君.帶式輸送機節能優化與智能控制[J].能源與節能，2019（02）.

[3] 劉鑫.帶式輸送機速度優化節能控制方法的研究[D].太原理工大學，2017.

[4] 牛禎祖.礦井帶式輸送機節能優化與智能控制系統研究[D].中國礦業大學，2017.

【通聯編輯：光文玲】