皮帶機驅(qū)動方式及控制方法總結(jié)

1、 4/4淺談皮帶機驅(qū)動方式及控制方法隨著現(xiàn)代工業(yè)的發(fā)展，煤炭、礦石成為工業(yè)發(fā)展的原始動力。然而由于工業(yè)與能源的布局不匹配導(dǎo)致物料運輸成為至關(guān)重要的一個環(huán)節(jié)。通過對各種運輸方式的對比，皮帶機運輸有著其得天獨厚的優(yōu)勢。世間萬物都需要遵守能量守恒定律所以皮帶機驅(qū)動動力就是制約其發(fā)展的關(guān)鍵要素之一。現(xiàn)在就根據(jù)皮帶機的特點淺談一下其驅(qū)動方式及控制方法。皮帶機顧名思義就是利用皮帶作為運輸載體，而皮帶是橡膠制品所以其最基本的特性就是具有延展性。另外由于是物料運輸所以其布置具有分散性。根據(jù)皮帶機以上兩個特性在選擇驅(qū)動裝置時就要充分考慮如何克服難點。為了能夠給皮帶機提供足夠的動力我們常規(guī)會根據(jù)皮帶機動力驅(qū)動的位

2、置劃分為：頭部驅(qū)動、頭尾部驅(qū)動、頭部及中間驅(qū)動三種方式。根據(jù)驅(qū)動裝置啟動方式劃分為：配合液力耦合器直接啟動（按照電壓等級又可分為中壓直接啟動、低壓直接啟動）、變頻器啟動兩種方式。首先我們先從動力驅(qū)動位置分析一下其優(yōu)缺點。因為使用皮帶機運輸基本上都是進行中長距離物料輸送所以皮帶機頭尾的距離相對較遠，綜合動力、控制、監(jiān)控等眾多因素變電所一般會設(shè)置在皮帶機頭部轉(zhuǎn)運站附近。驅(qū)動裝置距離同一變電所距離越近各種電纜的使用量會大大減少；另外驅(qū)動裝置較集中也方便設(shè)備的監(jiān)控和控制。如果采用頭尾驅(qū)動就有兩種配電方式：其一在同一個變電所進行配電和控制，這樣勢必會造成其中一側(cè)的驅(qū)動裝置要敷設(shè)很長的電纜從而增加項目成本

3、造價（因需考慮壓降因素此電纜的截面積還需適當放大），同時因為此種方式驅(qū)動裝置不在一個位置，無疑增加了兩個位置驅(qū)動的同步控制、信號采集的難度。其二、在頭尾分別設(shè)置兩個變電所進行配電和控制，這種方式克服了第一種方式電纜敷設(shè)的問題但需要在頭尾分別設(shè)置一套供電系統(tǒng)和控制系統(tǒng)。頭部及中間驅(qū)動這種方式一般用在中間位置出現(xiàn)大的爬坡或者大角度轉(zhuǎn)彎的情況下，其配電和控制可根據(jù)驅(qū)動之間的距離綜合考慮更接近以上那種方式。其次從驅(qū)動裝置啟動方式上分析：因為直接啟動就是通過控制接觸器閉合或打開，從而控制是否給驅(qū)動裝置提供動力電源（只能通過液力耦合器的機械作用進行調(diào)節(jié)驅(qū)動裝置和滾筒的轉(zhuǎn)速比）。這種控制方式只有通與不通兩種

4、狀態(tài)，控制方式簡單易實現(xiàn)，但對于驅(qū)動裝置的電流、電壓、力矩、轉(zhuǎn)速等重要參數(shù)無法進行監(jiān)測，即使通過增加相應(yīng)監(jiān)測設(shè)備對相關(guān)參數(shù)進行采集，也無法根據(jù)這些時時參數(shù)對驅(qū)動裝置進行有效的調(diào)節(jié)和控制從而達到最佳效果。所以這種控制方式一般只適合于驅(qū)動裝置功率較小、對控制要求不高的皮帶機。對于中壓直啟相對于低壓直啟其優(yōu)點是能夠提供大動力、減少線路壓降損耗；但其缺點在于電壓級別較高存在一定的安全隱患。采用變頻器控制驅(qū)動可以通過調(diào)整變頻器的給定值調(diào)節(jié)驅(qū)動裝置速度和力矩從而實現(xiàn)對皮帶機滾筒速度的控制，變頻器同時具有非常強大的數(shù)據(jù)采集和處理能力故可以實現(xiàn)電流單閉環(huán)控制或者速度、電流雙閉環(huán)控制。變頻器之間也可以通過自身的

5、通訊協(xié)議交換各種數(shù)據(jù)因此在實現(xiàn)多驅(qū)動之間的同步控制上有著得天獨厚的優(yōu)勢。另外因皮帶機具有一定的延展性，所以在皮帶機啟動到正常運行需要一個特殊的控制方式，下邊介紹一種S曲線控制方式。圖一為皮帶機隨著啟動時間給定頻率的變化圖，其中T4-T1階段為皮帶機加速啟動段，T1-T2為皮帶漲緊段，T2-T3段為皮帶機啟動段，T3后為皮帶機正常運行段，T0為皮帶機停車段。其各曲線段計算公式如下： f=fL*t/T1（fL：啟動下限） 0tT1f=fL T1tT2f=(fM-fL)(1-COS(t-T2)/(T3-T2)*)+fL T2tT3f=fM T3t相關(guān)參數(shù)設(shè)定經(jīng)驗值可參考以下數(shù)據(jù)：T1：10S-40S；T2:10-40S；T3:50S-200S；啟動下限（fL）：5-10HZ；啟動上限（fM）：下限50HZ這些數(shù)據(jù)可以在PLC程序中固化也可以通過上位機操作軟件進行設(shè)置（特別提示：操作軟件上需設(shè)置操作權(quán)限）。 （圖一）如果皮帶機是頭部多套驅(qū)動裝置驅(qū)動，可以在變頻器中設(shè)置主從驅(qū)動關(guān)系，自動化PLC控制系統(tǒng)只控制主機，從機通過主從驅(qū)動裝置之間的同步光纖進行通訊控制。如果皮帶機為頭尾驅(qū)動其主從驅(qū)動裝置可以通過PLC進行數(shù)據(jù)交換，從而實現(xiàn)主從同步的效果，但此種方法實現(xiàn)的同步控制精度要遠遠低于通過主從驅(qū)動裝置之間的