煤矿带式输送机的电气节能技术应用分析

李 锐

（陕西煤化机电安装有限公司 陕西 铜川 727000）

煤矿带式输送机的电气节能技术应用分析

李 锐

（陕西煤化机电安装有限公司 陕西 铜川 727000）

随着时代的进步，代表了先进生产力的各种机械设备广泛用于各行各业，机械化的程度越来越高，对于传统行业中进行人力劳作的情况进行了缓解，并且提升了工作效率和工作结果。现代煤矿行业之中，带式输送机的应用最为广泛，运输能力较强，但是消耗也较大，为寻求对于带式输送机的节能，本文提出了几个想法，希望可以共同探讨。

煤矿带式输送机；电气节能技术；应用分析

带式输送机在煤炭业的应用较为广泛，而且基于其自身的特点，能量消耗交大，所以在进行搭配的时候通常都会带有一定功率准备。同时，煤炭工程需要进行时刻挖掘，所以带式输送机的实际运量也在满载、轻载、空载等状态之间波动。鉴于上述原因，带式输送机的实际有效工作效率只维持在半数左右，大量的电能流失。根据带式输送机普遍存在的能耗浪费现状，本文通过分析带式输送机的运行特性和工作特点，探索新的更合理的运行模式，以提高电动机有效工作效率，实现带式输送机的节能高效运行。

1 带式输送机工作原理

带式输送机输送带属于柔性设备，在进行物资输送的时候如果出现急停的情况有可能导致输送带断裂，所以在实际生产中对于输送带的更换是否便捷提出了要求。在当前的煤矿企业大部分使用的是带式输送机，因为带式输送机的操作较为简单，而且对于输送带的更换较为方便，所以在实际生产中应用较多，在目前主要使用的带式输送机主要有驱动滚筒和减速机、输送带、托辊机架、张紧装置、驱动电动机和驱动装置、制动装置、控制保护装置等装置。根据应用场所的不同，带式输送机还会增加不同的设备，例如，发电厂的煤矿带式输送机还需要配备溜槽、给料机等装置。带式输送机主要工作原理便是通过电动机的运转带动运输带的转动，达到物资的传递。为了保证运输过程的平稳，所以支承辊一般呈V字型排列，这样不仅仅可以防止物资坠地，更能加大带式输送机的运送量。输送的皮带对强度是有一定要求的，具有一定的强度不会被重物压弯，从而造成运输带的断裂。一般的带式输送机在头部位置进行卸载，个别的根据运输的物料不同也会出现中间卸载。在输送的过程中要保证皮带的平稳，一些异常的抖动包括物资过于重都会导致正规带式输送机的使用寿命减短。

2 控制系统的设计

对于煤矿带式输送机的电气节能来说，对于带式输送机轻载和空载情况下减少功率损耗可以有效进行节能。由图1所示，该节能控制装置的接收来自仓位传感器料位信号、带式输送，可以通过对于这些信号进行有序判断，然后通过判断来进行给煤量等的控制，对于带式输送机而言，进行有序控制便是重点工作。

图1 电气节能框图

控制系统主要是由PLC实现人工智能模糊控制，并通过对于各种数据进行精确采集，通过PLC作为主程序进行各级分站的连接，实现各个分站建立通信。作为整个控制系统的控制中枢，PLC将会负责正规系统的保全功能，计算精准频率。PLC控制系统框图见图2。

图2

图3为调速程序流程图，在进行调速过程中，首先对实际运输量进行测量将测量值与实际值进行比较，根据比较的结果也通过设计值的实现对于带式运输机的速度进行调节。当运输量超过设计最大值的时候，便会发出警报信号，采煤工作便会停止；当数量较多时，已经超过80%，但是并未超过设计最大值，这时候便会智能调节运输带速度，调节实际运量；当运输量较小时，运输机便会低速运行，最大程度的节约电能，节省能源，在设计之中体现对于电气节能。

3 带式输送机的节能方法

3.1 通过控制电机功率进行节能

通过对于电机输出功率的控制从而实现带式输送机的节能，减少电机的运行符合，在实际生产过程中，应该根据实际情况对于电机进行选择，避免由于电机不适合从而造成的浪费，避免电机过大或者过小造成资源不能进行合理的运用。在电机进行正常工作的过程中，对电机的实时功率进行实时检测，并对电机出现的故障情况进行实时处理，保证电机在正常的功率下正常工作。对于电机的控制便是对于节能的根本手段，电机的功率是否符合生产实际中的需要决定了是否真正的实现了电气节能。

3.2 通过调速进行节能

图3

对电机的转速进行适当的调整也是带式输送机的节能方法之一，通过对转速的调整改变转子的电阻，能使变频器快速的对电机的信号进行反应，输出的特性也比较稳定，能在一定程度上实现节能。对于转速进行调整，可以有效的防止电机进行无效功工作，从而造成资源浪费。

3.3 带速和运量进行合理匹配从而实现节能

对于某一具体的或已建成的长距离带式输送机，运量Q和带速V是直接影响输送机功率的主要因素。当运量Q一定时，则输送机功率P与带速V成正比。把节能效益和投资成本进行综合对比分析，都是按最大运量设计输送机，但在实际生产中，输送机的运量都达不到最大值。因此，当运量较小时，其带宽和带强都有较大的富裕量。此时，可以通过调节带速以达到节能目的。

3.4 异步电动机Y-△接法节能

根据异步电动机的工作原理可知，三角形接法（△）定子绕组上的相电压V△φ与线电压VL相等，星形接法（Y）定子绕组上的相电压VYφ=VL/。电机所需要的无功功率Q包括励磁无功功率QJC和漏磁无功功率QLC两部分，即Q=QJC+QLC，因此转速ω一定时，电动机的接法比Y接法输出扭矩N也大。所以，在带式输送机的工作过程中实现节能。利用XSZ系列节电器对电动机进行“△”-“Y”接法的反复切换，既节约了能源，又解决了电机需频繁启动的问题。

4 总结

本文通过对带式运输机的控制系统等进行了分析，从而提出了其节能的几种方法，对于现代煤矿行业而言，多快好省的进行各项工作便成为了一种主导思想，煤矿行业发展至今日，一些机械设备的应用已经不足为奇，如果应用的更好变成为了一个新的命题，所以对于带式输送机的探讨绝不能止步于此，只有真正对带式输送机进行各种探讨，才能真正让其更好工作于煤炭行业。

[1]李新.基于PLC的煤矿带式输送机的节能改进技术[J].科技创业家，2013（15）.

[2]谢青海，黄亮.基于PLC的煤矿带式输送机的电气节能技术研究[J].煤炭技术，2012，31（1）：40～42.

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2015-8-20