趙巖超

摘要：帶式輸送機(jī)的規(guī)范化應(yīng)用，為煤礦運(yùn)輸提供可靠的設(shè)備支持，其中變頻節(jié)能系統(tǒng)的性能直接關(guān)系著帶式輸送機(jī)使用功能的發(fā)揮。本文就煤礦帶式輸送機(jī)變頻節(jié)能系統(tǒng)及其組成情況進(jìn)行簡要介紹，明確系統(tǒng)運(yùn)行實(shí)現(xiàn)過程，進(jìn)一步開展應(yīng)用功耗計(jì)算與節(jié)能降耗效果分析，旨在促進(jìn)帶式輸送機(jī)變頻節(jié)能系統(tǒng)在煤礦運(yùn)輸工作中的價值得到充分發(fā)揮，僅供相關(guān)人員參考。

Abstract： The standardized application of belt conveyors provides reliable equipment support for coal mine transportation. The performance of frequency conversion energy-saving systems is directly related to the function of belt conveyors. This paper briefly introduces the variable frequency energy-saving system of coal mine belt conveyor and its composition， clarifies the process of system operation， further develops the application of power consumption calculation and energy saving and consumption reduction effect， aiming to promote the belt conveyor energy-saving system in coal mine transportation. The value of the work is fully utilized and is only for reference by relevant personnel.

關(guān)鍵詞：煤礦;帶式輸送機(jī);變頻節(jié)能系統(tǒng);應(yīng)用;實(shí)現(xiàn)

Key words： coal mine;belt conveyor;variable frequency energy-saving system;application;realization

中圖分類號：TD528? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文章編號：1006-4311（2018）35-0212-02

0? 引言

在煤礦運(yùn)輸過程中，帶式輸送機(jī)的應(yīng)用是一個持續(xù)性的過程，在軟啟動的支持下，設(shè)備啟停過程中所產(chǎn)生的機(jī)械沖擊得到一定程度緩解，但實(shí)際應(yīng)用過程中并未滿足節(jié)能降耗要求，機(jī)械磨損依然比較明顯，長此以往不利于帶式輸送機(jī)使用功能的發(fā)揮。在此種情況下，探討煤礦帶式輸送機(jī)變頻節(jié)能系統(tǒng)的應(yīng)用和實(shí)現(xiàn)，具有一定現(xiàn)實(shí)意義。

1? 煤礦帶式輸送機(jī)變頻節(jié)能系統(tǒng)概述

1.1 系統(tǒng)簡介

在煤礦運(yùn)輸過程中，帶式輸送機(jī)的傳統(tǒng)運(yùn)行方式下其輸送帶速度的調(diào)整主要依靠電機(jī)電流監(jiān)測來實(shí)現(xiàn)，但在實(shí)際操作過程中，較長的輸送帶的控制效果并不理想，電機(jī)電流的變化是監(jiān)測的關(guān)鍵因素，但在帶式輸送機(jī)運(yùn)行過程中，輸送機(jī)尾部煤量變化不明顯的情況下，很難通過電機(jī)電流準(zhǔn)確監(jiān)測出來，此種情況下故障難于在第一時間被發(fā)現(xiàn)，導(dǎo)致帶式輸送機(jī)的輸送帶壓料幾率較大，進(jìn)而出現(xiàn)運(yùn)行故障，無法滿足煤礦生產(chǎn)工況的現(xiàn)實(shí)需求，傳統(tǒng)方法存在一定局限性。

帶式輸送機(jī)變頻節(jié)能系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)，其原理在于以料流傳感器、PLC檢測等相關(guān)設(shè)備為支持，對輸送帶上煤炭量進(jìn)行計(jì)算，在變頻器的作用下，結(jié)合電流與功率變化來明確帶式輸送機(jī)上煤炭量的具體情況，據(jù)此來調(diào)整防爆變頻器的速度。在此種方式下，帶式輸送機(jī)的無功損耗能夠有所降低，這就有助于改善整個設(shè)備的運(yùn)行效率，更好的滿足煤礦運(yùn)輸?shù)默F(xiàn)實(shí)需求。就帶式輸送機(jī)變頻節(jié)能系統(tǒng)的運(yùn)行來看，在變頻拖動條件下，節(jié)能控制與保護(hù)功能的實(shí)現(xiàn)，都具有良好的適應(yīng)性，能夠結(jié)合煤礦運(yùn)輸?shù)默F(xiàn)實(shí)需求出發(fā)，通過通訊接口與電氣聯(lián)鎖接口的精準(zhǔn)提供，在網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下能夠與疾控系統(tǒng)協(xié)調(diào)作用，對煤量進(jìn)行準(zhǔn)確檢測，并據(jù)此對變頻器進(jìn)行調(diào)解，確保頻率輸出的可靠性，進(jìn)而調(diào)整帶速，保證帶式輸送機(jī)處于節(jié)能化運(yùn)行狀態(tài)。

1.2 系統(tǒng)組成

在煤礦運(yùn)輸過程中所應(yīng)用的帶式輸送機(jī)變頻節(jié)能系統(tǒng)主要由三個部分組成，其一是變頻傳動部分，其中，在隔爆變頻器的支持下，變頻傳動部分功能得以有效發(fā)揮，以此來對電機(jī)進(jìn)行驅(qū)動，滿足運(yùn)行速度調(diào)整需求，此種方式下電機(jī)運(yùn)行穩(wěn)定，在設(shè)定保護(hù)參數(shù)方面也具有一定便利性。其二是控制系統(tǒng)，以PLC為支持，致力于控制相關(guān)設(shè)備并分析傳感器信號，促進(jìn)了輸送帶速度調(diào)節(jié)與故障保護(hù)的順利實(shí)現(xiàn)，其中控制設(shè)備對象主要包括制動閘、變頻器等。其三是傳感器，該部門的主要價值就是服務(wù)于控制部分，正是由于傳感器功能的發(fā)揮，才促進(jìn)了設(shè)備精準(zhǔn)控制與有效保護(hù)的實(shí)現(xiàn)。

2? 煤礦帶式輸送機(jī)變頻節(jié)能系統(tǒng)運(yùn)行的實(shí)現(xiàn)過程

在煤礦運(yùn)輸過程中，帶式輸送機(jī)變頻節(jié)能系統(tǒng)運(yùn)行穩(wěn)定性與功能發(fā)揮的可行性都會在一定程度上影響著系統(tǒng)節(jié)能降耗效果，因此必須要以系統(tǒng)科學(xué)監(jiān)測作為系統(tǒng)集控的前提條件。在實(shí)際操作過程中，要以系統(tǒng)為對象實(shí)施精準(zhǔn)檢測，在確認(rèn)不存在故障的基礎(chǔ)上方可發(fā)出命令令系統(tǒng)啟動，電機(jī)在變頻器的作用下實(shí)施啟動，實(shí)際速度為設(shè)定加速度，待運(yùn)行正常信號返回至PLC控制箱后，料流傳感器對料流信號進(jìn)行檢測，并對輸送帶上的實(shí)際輸送量加以準(zhǔn)確、實(shí)時計(jì)算，獲得相關(guān)數(shù)據(jù)，與此同時，在PLC支持下對變頻器電流與功率進(jìn)行比較計(jì)算并得出數(shù)據(jù)，據(jù)此來實(shí)施信號輸出，以滿足轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)需求，確保帶式輸送機(jī)變頻系統(tǒng)處于穩(wěn)定的運(yùn)行狀態(tài)。在變頻系統(tǒng)運(yùn)行過程中，物料實(shí)際量發(fā)生變化時，輸送帶速度也會自動進(jìn)行調(diào)整，針對物料均勻性不足的問題，需要基于數(shù)學(xué)模型出發(fā)展開計(jì)算，優(yōu)化系統(tǒng)程序，在PID調(diào)節(jié)的基礎(chǔ)上基于模型計(jì)算數(shù)值來進(jìn)行程序優(yōu)化，以保證系統(tǒng)運(yùn)行保持穩(wěn)定狀態(tài)，降低電機(jī)高熱損壞問題的發(fā)生幾率。

3? 煤礦帶式輸送機(jī)變頻節(jié)能降耗的計(jì)算分析

3.1 應(yīng)用功耗計(jì)算

本文以某地區(qū)煤礦為例，在把握煤礦現(xiàn)場輸送整體情況的基礎(chǔ)上，基于實(shí)測數(shù)據(jù)來對變頻節(jié)能降耗進(jìn)行計(jì)算，目的在于為煤礦帶式輸送機(jī)使用功能的優(yōu)化發(fā)揮提供參考。在計(jì)算應(yīng)用功耗時，需要依據(jù)實(shí)測數(shù)據(jù)來計(jì)算電機(jī)消耗功率P，P=■UI cos ？準(zhǔn)，通過變頻器在功率補(bǔ)償方面功能的發(fā)揮，來改善電機(jī)運(yùn)行狀態(tài)，保證功率因數(shù)的可靠性。在對帶式輸送機(jī)節(jié)能降耗進(jìn)行計(jì)算時，要明確輸送帶的具體情況，包括電機(jī)功率與電壓、運(yùn)輸長度、輸送帶寬度、設(shè)備類型及帶速等，以確保節(jié)能降耗計(jì)算的準(zhǔn)確性和有效性。在煤礦運(yùn)輸現(xiàn)場軟啟動的情況，若變頻器電機(jī)為單臺，則在功率計(jì)算的過程中要明確軟啟動與變頻器拖動狀態(tài)下分別的空載功耗與帶載功耗，通過計(jì)算可以發(fā)現(xiàn)，以空載狀態(tài)下節(jié)能效果對比來看，變頻調(diào)速運(yùn)行與軟啟動工頻運(yùn)行相比更具優(yōu)勢，而在帶載狀態(tài)下，變頻調(diào)速運(yùn)行同樣具有良好的節(jié)能特性。

3.2 節(jié)能降耗效果分析

就帶式輸送機(jī)運(yùn)行情況中，無論是空載狀態(tài)還是輕載狀態(tài)下，其輸出功率都會受到變頻節(jié)能系統(tǒng)運(yùn)行的影響而使得輸出頻率有所降低，約在20Hz-30Hz之間，帶速也會有所下降，此時對節(jié)能降耗進(jìn)行計(jì)算，并就節(jié)能降耗實(shí)際效果展開分析。研究表明，變頻電機(jī)應(yīng)用模式下變頻器輸出頻率與輕載狀態(tài)下帶式輸送機(jī)輸出頻率下降程度都會在一定程度上對實(shí)際節(jié)能降耗效果產(chǎn)生影響，變頻器輸出頻率降低至10Hz或者請?jiān)跔顟B(tài)下帶式書動機(jī)輸出頻率降低至20Hz時為最佳節(jié)能降耗狀態(tài)。、在不同的運(yùn)行條件下，變頻器都具有良好的應(yīng)用價值，能夠滿足滿載、半載和空載的運(yùn)行需求，對于電機(jī)功率因數(shù)的提升以及帶式輸送機(jī)運(yùn)行穩(wěn)定性的改善都具有重要意義。通過變頻節(jié)能系統(tǒng)的應(yīng)用，促進(jìn)了電機(jī)運(yùn)行功率因數(shù)的變化，電機(jī)效率得到明顯改善，在降低電流的同時，有效減少了不必要的線路損耗，從而真正實(shí)現(xiàn)技能降耗，在不同的工況條件下以及現(xiàn)場情況下，所產(chǎn)生的節(jié)能效果也存在一定差異性。

就煤礦帶式輸送機(jī)運(yùn)行情況來看，變頻節(jié)能系統(tǒng)的應(yīng)用不僅有助于節(jié)能降耗，還能夠改善系統(tǒng)磨損問題，尤其是在半載工況下，通過對比可以發(fā)現(xiàn)，電機(jī)轉(zhuǎn)速明顯下降，系統(tǒng)磨損有效降低，變頻節(jié)能工況下帶式輸送機(jī)所使用的年限要明顯長于在工頻工況下的帶式輸送機(jī)，輸送帶磨損減少。在煤礦運(yùn)輸過程中，對于帶式輸送機(jī)的應(yīng)用若能夠保證速度與運(yùn)量達(dá)到組價匹配狀態(tài)，則能夠更進(jìn)一步提升節(jié)能降耗效果，促進(jìn)帶式輸送機(jī)使用功能的發(fā)揮。

4? 結(jié)語

通過以上分析可知，煤礦帶式輸送機(jī)變頻節(jié)能系統(tǒng)具有良好的應(yīng)用價值，在現(xiàn)代可持續(xù)發(fā)展整體環(huán)境下，節(jié)能降耗受到全社會的高度重視，在變頻器調(diào)速技術(shù)的支持下，電機(jī)設(shè)備的環(huán)?；瘧?yīng)用得以實(shí)現(xiàn)，為社會各領(lǐng)域發(fā)展提供可靠支持。在煤礦運(yùn)輸實(shí)踐中要科學(xué)應(yīng)用帶式輸送機(jī)變頻節(jié)能系統(tǒng)，在保證設(shè)備運(yùn)行穩(wěn)定性與安全性的同時，減少不必要的能源消耗，提高設(shè)備檢修維護(hù)有效性，對于煤礦生產(chǎn)的順利開展以及行業(yè)效益的維護(hù)也具有重要意義。

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