变频在带式输送机多点驱动功率平衡分析

摘 要：本文强调了带式输送机功率平衡的重要性，分析了变频器的使用原理以及带式输送机的功率平衡原理，重点阐述了有关功率平衡调节系统的设计与其功能的实现过程，希望能够为有关人员提供参考。

关键词：变频；带式输送机；多点驱动；功率；平衡

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2017.02.205

0 前言

带式输送机多点驱动功率平衡是确保输送机性能优化实现的基础，采用变频的方法，将变频器应用其中，能够使其在运行过程中的功率得到平衡，因此目前，变频器的应用已经得到了相应领域的关注。变频在带式输送机多点驱动功率平衡中的应用，需要通过设计调节系统的方法来完成，因此应对其调节原理以及调剂系统的设计与功能的实现等问题进行分析。

1 带式输送机功率平衡的重要性

根据输送机本身体积大小存在的差异，可将其分为大型与小型两种，大型带式输送机在应用过程中，其输送带强度较大，因此容易对电网的运行产生影响，造成其出现波动，长此以往，容易导致设备运行成本的增加[1]。为解决上述问题，行业内的技术人员对驱动方式进行了改革，将其设计为了多滚筒的形式。理论上讲，上述驱动方法能够有效的解决成本等方面的问题，但在实际运行过程中，多方面因素都会对输送机的运行产生影响，进而导致其各部分主电机功率负载达不到平衡，最终影响输送机的性能以及使用寿命[2]。将变频器应用其中，能够为功率实时调节以及平衡提供保证，是确保带式输送机性能有效发挥的主要途径，也是降低其使用成本，延长其使用寿命的主要策略。

2 变频器与功率平衡

对于电动机而言，其频率与转速通常存在较大的联系，两者呈确定的数学关系。如两个电动机的转速不同，在其他条件一致的情况下，其频率必定会存在差异，最终导致带式输送机多点驱动功率不平衡的问题出现，影响输送机性能的发挥。变频器变频的原理，需要通过对电动机转速的调节来实现。变频器具有调速的功能，在上述功能的支持下，异步电动机的速度能够被调节，进而达到平衡，使不同的电动机其转速能够相同，最终确保其频率相同，达到平衡频率的目的。

3 变频在带式输送机多點驱动功率平衡分析

变频在带式输送机多点驱动功率平衡中的应用，需要设计具体系统，以为功率的平衡提供支持，系统的设计以及功率调节功能的实现如下：

3.1 系统设计

控制系统主要由控制器、变频器与变送器和电机四部分组成[3]。控制器属于功率控制的核心部件，功能在于实现对信号的转换。在系统中，电流变送器、变频器与电机的数量应保持一致，换句话说，应根据带式输送机电机数量的不同，设置相应数量的变频器与变送器，以与输送机的运行以及功率的平衡调节相配合。电流变送器在运行过程中会产生模拟信号，转换器可将模拟信号转换为数字信号，传输到PLC控制器当中。PLC控制器能够对信号进行处理，将数字信号重新转换为模拟信号，传输到变频器中，变频器在接受到信号之后，会发挥其功能，实现变频，以达到对电机的控制。

3.2 功率调节功能的实现

对带式输送机多点驱动功率平衡的调节，应以起车过程以及运行工况作为调节重点，两种情况的功率调节实现过程存在差别，具体如下：

3.2.1 起车过程的功率调节

对起车过程的功率调节，应从信号的采集开始：（1）应根据带式输送机主电机数量的不同，分别对其电流信号进行采集。（2）将所采集到的信号进行综合，并比较各电机的电流值的大小，判断是否存在电流不一致的问题。（3）如电流不存在不一致，则表明其转速以及功率均能够达到平衡。（4）如判断后发现，各电机电流不一致，应继续对其电流进行分析，判断其频率的增加与减少情况。（5）根据频率的增加与减少的具体情况，对其进行调节，使其能够达到平衡。此时需要确保至少存在一台变频器的频率为50Hz。（6）完成调节。

3.2.2 运行工况的功率调节

运行工况的功率调节过程如下[4]：（1）首先应采集信号，根据主电机数量的不用，分别采集不同电机的电流数据与信号。（2）将所采集到的电流进行对比，判断其是否存在不平衡的问题。（3）如电流平衡，表明带式输送机电动机的转速与功率平衡，不需要进行调节。（4）如电流不平衡，则应对不平衡的部分进行调节。（5）平衡频率，确保电机与带式输送机正常运行。

3.3 注意事项

为确保系统功能能够顺利实现，避免系统出现故障而阻碍变频器功率调节功能的实现，应在固定的时间内，对系统进行维护，确保变频器功能稳定发挥，为带式输送机多点驱动功率的平衡提供保证，使其使用成本得到降低，使用性能得到提高，为各领域的发展带来更大的价值。

4 结论

大型带式输送机的运行，会对电网产生一定的影响，具有运行成本高的问题，采用多滚筒的方法，可以使上述问题得到解决，但却容易导致各电机功率的不平衡，进而影响带式输送机性能的正常发挥，缩短其使用寿命。采用变频的方法，将变频器应用到带式输送机运行过程中，实现对起车过程以及工况下功率的调整，可以使各电机的功率达到平衡的标准，是确保带式输送机功能顺利发挥的主要途径。

参考文献：

[1]李晓华，李冰晓.液体黏性传动在带式输送机多点驱动功率平衡的控制系统设计[J].煤矿机械，2013（11）：159-160.

[2]王坤，包继华，刘思哲，徐朋.液体黏性传动在带式输送机多点驱动起车过程中功率平衡的应用研究[J].矿山机械，2010（13）：77-80.

[3]陈梅，毛映霞，陈薇，李鑫.基于耦合补偿的矢量变频驱动带式输送机的功率平衡控制策略[J].化工自动化及仪表，2015（03）：241-244+281.

作者简介：王健（1987-），男，陕西武功人，本科，助教，研究方向：机械工程。