自动变频调速胶带机在选煤厂的应用

杨国伟

摘 要：文章介绍了神东煤炭集团洗选中心大柳塔选煤厂和哈拉沟选煤厂主运胶带机通过变频器实现胶带机根据煤量大小和变频器扩展功能的应用两种方式来自动调速，以达到节能降耗、减少电网冲击，降低设备损耗和故障、延长寿命的目的。

关键词：胶带机；变频器；自动调速

引言

随着高产高效选煤厂的发展，大功率胶带机在选煤厂已经成为主运设备，选煤厂的胶带机所占的能耗比例较高，如果胶带机长期处于空载运行或轻载运行，都会造成电能的浪费，设备的损耗，其节能降耗的潜力巨大。目前国内各选煤厂将变频技术主要应用在各类泵上，通过泵的压力和液位来对变频器的频率进行调整，进而调整电机的转速，实现节能降耗的目的。国内虽有部分选煤厂应用变频技术，但胶带机应用的较少。目前胶带机的变频系统主要是解决软启动的问题，只是在煤量较少时可以人工在上位画面设定胶带机的运转速度，不能实现自动调频，不能发挥变频系统性能和优势。文章就自动变频胶带机在选煤厂应用作简要介绍。

1 神东煤炭集团大柳塔选煤厂胶带机自动变频调速技术应用

由于选煤厂的系统复杂，设备选型都留有足够的余量，难免在生产过程中有大马拉小车的现象，（一般达不到设计小时量）或者在生产过程中发生一些故障，这样就导致原煤胶带机的负荷有可能发生变化，以及全系统起车时间较长，导致一些胶带机全速运转，造成电能的浪费，所以说随时来调整胶带机的运行速度意义重大。此次胶带机变频器自动调速我们采用两种途径实现：一是通过胶带机小时量来控制胶带机的转速；二是通过在变频器上增加扩展板，利用扩展板的功能然后调节胶带机的转速。

1.1 自动调速实现途径一（依靠胶带机小时量控制胶带机变频器的转速）

大柳塔选煤厂802原煤胶带机设计小时量3000t/h，实际生产最大量是2700t/h，我们设计在802胶带机中部加一套江苏赛摩皮带秤装置，该装置秤架子长为4.8米，安装两组称重传感器，以及一个测速滚筒和测速传感器。通过胶带机小时量的大小来自动调整变频器所带电机的转速。

1.2 设备配置以及带速设定

大柳塔选煤厂802原煤胶带机带速设定：802的煤量在1000t/h以下变频器运行频率为35Hz；802的煤量在1000t/h以上变频器运行频率为40Hz；802的煤量在1500t/h以上变频器运行频率为43Hz；802的煤量在2000t/h以上变频器运行频率为45Hz；802的煤量在2500t/h以上变频器运行频率为50Hz；煤量判定持续3分钟。802停车后（正常停车和故障停车），变频器自动设置为50Hz启动，再次起车运行3分钟后按照802皮带秤的小时量进行自动变频，电流大于55A持续且持续20秒以上（电机的额定电流58.7A）时，变频器将以50Hz运行。

1.3 自动调速实现途径二（通过在变频器增加扩展板，利用扩展板的功能来调节胶带机的转速）

我们通过研究施耐德和ABB低压变频器，发现可以通过增加扩展板，利用扩展板的功能返回PLC高、低力矩報警，通过程序来实现胶带机转速的自动调节。每个扩展板都有两组开关量节点，这两组节点都可以在变频器参数中设定自身需要实现的功能，我们将其中一组设为高力矩报警，另外一组设定为低力矩报警，报警值在变频器菜单中同样也可以设定，具体设定多大值，要通过数据采集方可设定，确保胶带机在空载、轻载以及重载时电机转速及时变化，保证安全生产。

1.4 设备配置以及带速设定

设置配置：如表2所示。

以哈拉沟选煤厂五条胶带机为例，现场返回高电流报警，低电流报警两个开关量点。在集控画面上实现手动、自动调频切换。当高低电流无返回时，变频器运行频率为40Hz。当低电流报警时，延时20秒，变频器运行频率为35Hz。变频器在35Hz运行的情况下，如果有高电流报警，延时20秒变频器的运行频率变为40Hz。变频器在40Hz运行的情况下，如果有高电流报警，延时20秒变则运行频率变为45Hz。变频器在45Hz运行的情况下，如果有高电流报警，延时20秒变频器的运行频率变为50Hz。变频器在50Hz运行的情况下，如果高电流报警消失，延时20秒变频器的运行频率变为45Hz。变频器在45Hz运行的情况下，如果高电流报警消失，延时20秒变频器的运行频率变为40Hz。设备在启车时先以50Hz运行5分钟。在变频器电流大于137A（以501为例，其额定电流未137A，此值可以在上位画面上进行修改）时，延时10秒变频器的频率变为50Hz运行。

2 变频自动调速效果

2.1 大柳塔选煤厂802胶带机变频调速效果

根据上表我们看出大柳塔选煤厂802胶带机通过自动调频后的经济效益不错，一年至少可以节约资金19440元。

2.2 哈拉沟选煤厂651、801、501、502和601胶带机变频自动调速效果

节能效果如表6所示。

根据表6我们看出哈拉沟选煤厂651、801、501、502、601胶带机通过自动调频后的经济效益不错，一年至少可以节约资金204899元。

3 结束语

自动调频相对其它软启动方式和手动调速胶带机，电能的消耗明显降低，设备磨损减少，备件消耗降低、设备使用寿命延长。在大力发展节能环保的今天，推广胶带机自动调频具有深远的意义。尤其是对于神东煤炭集团的千万吨选煤厂来说自动变频意义更加重大，自动变频不仅可以节约资金，还能减少维护量，减少劳动力等等，让我们向着节能降耗的方向前进。

参考文献

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