膠帶輸送機變頻調(diào)速的節(jié)能運行

膠帶輸送機變頻調(diào)速的節(jié)能運行煤礦膠帶輸送機一般屬于三相異步電動機結(jié)構(gòu)，其在與液力耦合器連接以后，經(jīng)過減速箱的減速，再由滾筒來帶動機械工作。而該種類型的輸送機的啟動通常是由軟起動器來完成的，對于速度的調(diào)整則主要依靠液力耦合器所產(chǎn)生的機械效率。但這種運行模式存在一定問題，對于機械當(dāng)中的膠帶強度要求較高，也可能在運行當(dāng)中存在膠帶斷裂的情況，造成安全事故。為了增加機械的穩(wěn)定性，將變頻調(diào)節(jié)器技術(shù)應(yīng)用到膠帶輸送機當(dāng)中，完成對該機械設(shè)備的技術(shù)改造。標(biāo)簽：膠帶運輸機；變頻調(diào)速；節(jié)能目前，國內(nèi)井工煤礦井下采用變頻器拖動的膠帶輸送機較為普遍，但大都利用了其軟啟動的功能，并沒有真正發(fā)揮出變頻器的其它優(yōu)勢。膠帶輸送機在正常工作的情況下，皮帶上均勻分布的貨量并不大，如果能在保證安全生產(chǎn)的情況下降速運行，不僅可以減少膠帶輸送機運行過程中滾筒、托輥、皮帶等摩擦件的磨損，同時也能節(jié)約電能，這對企業(yè)來說具有非常重大的經(jīng)濟意義和社會意義。1膠帶輸送機變頻調(diào)速系統(tǒng)原理變頻技術(shù)是微機技術(shù)以及電子技術(shù)的融合，在與電機傳動技術(shù)的集成當(dāng)中形成機電一體形式的綜合技術(shù)。而變頻技術(shù)就是利用電力半導(dǎo)體的相關(guān)期間將原本的工頻電源轉(zhuǎn)化為另一種頻率的工頻，該種對于電能進行控制的裝置實現(xiàn)了對電壓的轉(zhuǎn)換，將交流電壓轉(zhuǎn)化為直流電壓，再通過逆變器轉(zhuǎn)化為頻率，從而實現(xiàn)電動機進行調(diào)速和受到變速控制。該種綜合性技術(shù)能夠?qū)崿F(xiàn)電動機負(fù)載的自動化變化，讓電動機在變速的時候變得平滑穩(wěn)定，能夠有效地提升機械工作效率，節(jié)省能耗。2系統(tǒng)構(gòu)成某煤礦5-2煤主運膠帶輸送機采用7臺1000kW變頻器驅(qū)動，膠帶運輸機機頭4臺，中驅(qū)3臺。變頻主機位于膠帶機機頭，其他從機受主機控制，跟隨主機運行。因此將調(diào)速控制器系統(tǒng)安裝到膠帶機機頭配電硐室，靠近變頻器主機。調(diào)速控制系統(tǒng)只需要控制變頻主機，就可以調(diào)整5-2煤主運膠帶輸送機的帶速。為了能夠根據(jù)綜連采的啟停、功率、過煤量進行速度的調(diào)節(jié)，調(diào)速控制器系統(tǒng)需從井下環(huán)網(wǎng)中獲取綜連采工作面運行數(shù)據(jù)來保證主運系統(tǒng)膠帶機的安全調(diào)速。變頻膠帶機能夠做調(diào)速控制，需要相關(guān)聯(lián)設(shè)備的基礎(chǔ)運行數(shù)據(jù)，這主要得益于大柳塔礦井下完善的控制、數(shù)據(jù)環(huán)網(wǎng)。3實施方案和計劃某煤礦5-2煤主運膠帶輸送機出現(xiàn)任何故障將導(dǎo)致全礦停產(chǎn)，因此在調(diào)速控制項目實施的過程中，膠帶機安全、穩(wěn)定運行的保障措施是前提，當(dāng)調(diào)速控制器系統(tǒng)出現(xiàn)任何問題時應(yīng)能迅速恢復(fù)生產(chǎn)。該項目分2個階段，由易到難，分階段層層推進。3.1安全保障措施非調(diào)速運行：變頻主機具有偵測調(diào)速控制系統(tǒng)斷電、掉線的功能，一旦監(jiān)測到調(diào)速控制系統(tǒng)不正常，將自動恢復(fù)到滿速運行狀態(tài)。這樣就通過切斷調(diào)速控制系統(tǒng)的電源迅速還原到非調(diào)速狀態(tài)下進行生產(chǎn)。穩(wěn)定性偵測：調(diào)速控制器系統(tǒng)從環(huán)網(wǎng)獲取的數(shù)據(jù)都具有穩(wěn)定性偵測功能，當(dāng)發(fā)現(xiàn)數(shù)據(jù)不穩(wěn)定將立刻提速運行。非對稱變速：調(diào)速過程中采用迅速提速，延時降速的原則。也就是，當(dāng)發(fā)現(xiàn)順槽膠帶機煤量、功率大的時候立刻提速運行；當(dāng)發(fā)現(xiàn)煤量、功率降低一定程度后延時一段時間降速運行。這樣既保證了安全生產(chǎn)，又能降低頻繁調(diào)速帶來的設(shè)備磨損。3.2階段1 根據(jù)啟停進行調(diào)速當(dāng)接收到綜采工作面的運行信號后，將主運膠帶機提升到3.6m/s的帶速運行。當(dāng)綜采工作面停止運行，只有連采工作面運行的情況下，將降速到2.0m/s的帶速運行。這一階段的工作簡單，但是主要的目的是考驗2.0m/s和3.6m/s是否能滿足生產(chǎn)的要求。3.3階段2 根據(jù)功率、煤量進行調(diào)速將結(jié)合綜采順槽膠帶機的功率信號和皮帶秤的過煤量信號進行調(diào)速控制。順槽膠帶機的功率可以反映出全帶的平均煤量，而皮帶秤能反映出皮帶上的瞬時煤量。有時順槽膠帶機功率不大，但某一段的煤量卻非常大，此時應(yīng)迅速提升主運膠帶輸送機的帶速，否則會出現(xiàn)灑煤的情況。皮帶秤測量過煤量具有局限性，如某一秒測量到的煤量數(shù)據(jù)為零，而下一秒有可能出現(xiàn)較多的煤量，這樣調(diào)速控制器根據(jù)皮帶秤測量的過煤量數(shù)據(jù)來提高主運膠帶機的運行速度為時已晚，就會出現(xiàn)堵漏煤嘴或撒煤等現(xiàn)象。但是此時功率卻能很好地反映出這一狀態(tài)，此時應(yīng)該根據(jù)功率立刻提高主運膠帶機的運行速度。最終的帶速提升選擇應(yīng)根據(jù)過煤量和功率計算值的較大者作為實際帶速，這樣就保證了順槽膠帶機瞬時煤量大或滿皮帶煤量時5-2煤主運膠帶機的帶速都能得到迅速的提升。3變頻調(diào)速運行情況和節(jié)能效果應(yīng)用變頻技術(shù)對大功率設(shè)備進行技術(shù)改造，有效地提升了設(shè)備的運行效率，使煤炭企業(yè)達到省電的目的。目前，變頻調(diào)速的技術(shù)改造使膠帶輸送機更新?lián)Q代，實現(xiàn)了軟起和軟停，能夠自動調(diào)節(jié)頻率輸出，轉(zhuǎn)變原油的恒速運行狀態(tài)，在自動化的方向上又邁進了一步。3.1變頻調(diào)速運行情況膠帶機調(diào)速系統(tǒng)由主運大巷膠帶機、1部綜采面順槽膠帶機及2部連采面順槽膠帶機構(gòu)成，主運膠帶機通過井下環(huán)網(wǎng)采集綜采順槽膠帶機、連采順槽膠帶機運行數(shù)據(jù)，根據(jù)綜連采膠帶機運行狀況進行調(diào)速，分兩級調(diào)速。①當(dāng)綜采順槽膠帶機停止時，大巷膠帶機帶速為2m/s,滿速的44%，頻率22Hz；②當(dāng)綜采順槽膠帶機運行時，大巷膠帶機帶速為3.6m/s，滿速的80%，頻率40Hz。主運膠帶機經(jīng)過試運行，能夠滿足綜連采順槽膠帶機上貨負(fù)載的需求，安全運行情況較好，能及時提速、降速，根據(jù)使用近2個月的觀察未出現(xiàn)灑煤、堵漏煤嘴現(xiàn)象。3.2變頻調(diào)速節(jié)能效果根據(jù)主運膠帶機不同帶速下的平均功率、運行時間情況能夠計算出變頻運行情況下比工頻運行情況下的電能節(jié)約情況。4.5?2m/s變頻節(jié)能情況：平均每天節(jié)約電能W=(250-79)kWx7x1.18h=1412kWh=1412度。4.5?3.6m/s變頻節(jié)能情況：平均每天節(jié)約電能W=(250-196)kWx7x15.3h=5783kWh=5783度；平均每天節(jié)電7195度，每年節(jié)電2158500度，年節(jié)約電費約107.9萬元。4結(jié)語經(jīng)過調(diào)速后，該煤礦5-2煤主運膠帶輸送機的帶速最高運行在3.6m/s，年節(jié)約電費約107.9萬元。由于該膠帶機的最大帶速是4.5m/s，這樣就為以后增加順槽膠帶機的提速預(yù)留了空間，毋庸置疑隨著新的工作面的開采，變頻調(diào)速控制將能發(fā)揮出更大的價值，可以節(jié)省更多沒必要浪費的資源。推廣和使用變頻^速進行皮帶的控制，對礦井節(jié)能降耗、環(huán)境保護等具有重大的意義。參考文獻：［1］張東晨.關(guān)于選煤廠降耗增效的探討［J］.選煤技術(shù)，2003，31(4)：31-33.⑵楊俊生.PLC控制系統(tǒng)在風(fēng)機中的應(yīng)用［J］.電工技術(shù)，2004,25(7)：92-93.［3］ 姚正華，岳明道，張家兵，等基于PLC和組態(tài)軟件的礦井主扇風(fēng)機監(jiān)控系統(tǒng)［J］.自動化技術(shù)與應(yīng)用，2007，26(7)：77-78，39.［4］ 暴瑞卿，盧巖，王玉超，等.常興煤業(yè)主膠帶輸送機變頻改造設(shè)計［J］.