簡述帶式輸送機變頻電控系統(tǒng)的應用

李長勝　李鑫　李斌　王嘉男

摘 要：伴隨著我國的工業(yè)自動化程度的不斷推進，我國的工業(yè)電氣控制也在不斷的加大應用。現(xiàn)階段我國的工業(yè)應用的科學技術已經(jīng)有了很大的發(fā)展。文章主要針對帶式輸送機的變頻調(diào)速控制系統(tǒng)來進行闡述其特點及應用。

關鍵詞：帶式輸送機；變頻調(diào)速；控制系統(tǒng)；具體應用；軟啟動；節(jié)能

我國礦山行業(yè)應用的皮帶機現(xiàn)階段安裝或者使用變頻調(diào)速，由于變頻調(diào)速的優(yōu)點很多，因此在實際的應用中應用非常的廣泛。帶式輸送機應用變頻器主要有五個優(yōu)點。第一個優(yōu)點是帶式輸送機應用變頻調(diào)速能夠有效的降低使用單位的生產(chǎn)成本；第二個優(yōu)點是帶式輸送機應用變頻調(diào)速能有在很大程度上提升企業(yè)的經(jīng)濟效益；第三個優(yōu)點是變頻調(diào)速本省的控制系統(tǒng)能夠很好的對設備進行性能的控制和保護，能夠不斷的完善設備的使用功能和性能；第四個優(yōu)點是變頻調(diào)速控制由于其控制特點，能夠有效的控制設備在運行中的故障；第五個優(yōu)點是帶式輸送機由于使用了變頻調(diào)速控制能夠有效的延長設備的運行和使用壽命。

文章針對河北曹妃甸開發(fā)區(qū)龍城煤化廠中的帶式輸送機的變頻控制進行闡述和分析，通過文章針對實際使用的闡述，能夠清晰明了的了解變頻電控系統(tǒng)的主要應用及其優(yōu)點。

我們?yōu)辇埑敲夯瘡S設計的帶式輸送機的原有傳動采用的是液力偶合器軟啟動形式，設備在啟動的過程中啟動電流非常大，設備的啟動的瞬間的沖擊對于設備的機械部分是一個非常大的傷害，如果不進行相應的保護措施，嚴重的情況會將設備損壞。設備的啟動加載過程中，時間是非常短的，這樣引發(fā)的后果就是容易導致膠帶的張力變化，這樣就會嚴重的影響到設備的使用運行壽命。龍城煤化廠的帶式輸送機經(jīng)過一次電氣控制方面的改造后已經(jīng)能夠很好的投入到生產(chǎn)使用中。

1 原有的帶式輸送機控制方式和運行使用狀況

本次改造的帶式輸送機的帶寬一米；帶速是2.52m/s；物料運輸能力是750t/h。原有的設備選用的電機功率是3×250kW。設備的總長是910m。原有的設備的驅(qū)動是采用液力偶合器的形式來帶動傳動滾筒的轉(zhuǎn)動。設備投入初期，資金投入不高，但是設備后續(xù)的維修和維護費用巨大。設備在使用的過程中液力偶合器經(jīng)常出現(xiàn)漏油的現(xiàn)象。在運行中有很嚴重的安全隱患。

2 帶式輸送機的電氣控制改造方案

關于曹妃甸龍城煤化廠的電氣控制的改造，主要是將帶式輸送機的變頻控制系統(tǒng)進行改造。本次采用的是三臺性能很高的矢量控制變頻器來有效的控制設備中的三臺電動機，這樣會實現(xiàn)一對一的控制。變頻控制系統(tǒng)和電動機組成了設備的整個驅(qū)動系統(tǒng)。我們可以在設備中安裝各種傳感器來實現(xiàn)對設備的控制，以達到設備電氣控制的功能。關于設備的電控部分文章從帶式輸送機電氣控制系統(tǒng)的組成部分和帶式輸送機電控系統(tǒng)的系統(tǒng)特點進行詳細的分析和闡述。

2.1 帶式輸送機電氣控制系統(tǒng)的組成部分

帶式輸送機的組成部分有四個。第一個是主控臺；第二個是變頻柜；第三個是電源柜；第四個是制動柜。通常情況下設備的電控系統(tǒng)安置于室內(nèi)。設備的主控柜采用的是最為先進的編程系統(tǒng)控制器。這樣可以更好的為設備進行各種特殊的檢測。同時可以顯示設備在運行過程中的狀態(tài)。

2.2 帶式輸送機電控系統(tǒng)的系統(tǒng)特點

帶式輸送機電控系統(tǒng)的系統(tǒng)特點主要有以下五個方面。第一個方面是電控系統(tǒng)可以任意的控制帶式輸送機的啟停。第二個方面是電控系統(tǒng)為帶式輸送機的檢修帶來了便利。第三個方面是電控系統(tǒng)能夠?qū)嵤┑臋z測帶式輸送機的運行速度。第四個方面是變頻調(diào)速系統(tǒng)可以完成電機的啟動和調(diào)速。第五個方面是電控系統(tǒng)可以全面的檢測設備運行中的故障。下面進行詳細的闡述和分析。

2.2.1 電控系統(tǒng)可以任意的控制帶式輸送機的啟停。電控系統(tǒng)可以實現(xiàn)設備的任意啟動速度，這樣就會在最大程度上規(guī)避設備在啟動過程中的損傷。通過變頻軟啟動，可以更加安全和有效的進行設備的啟動。

2.2.2 電控系統(tǒng)為帶式輸送機的檢修帶來了便利。設備的調(diào)節(jié)速度在任意的位置都可以進行設備的簡單維修，為設備的維修帶來了便利。與此同時，設備在進行運轉(zhuǎn)的時候，會根據(jù)場地上的物料的量來調(diào)整設備的速度。

2.2.3 電控系統(tǒng)能夠?qū)嵤┑臋z測帶式輸送機的運行速度。主控臺通過實時檢測輸送機的速度，控制輸送機在零速時制動器動作，自動抱閘，避免了輸送機的溜車和變頻器、電機過流。

2.2.4 變頻調(diào)速系統(tǒng)可以完成電機的啟動和調(diào)速。采用變頻器完成電機的啟動調(diào)速，可實現(xiàn)帶式輸送機的平穩(wěn)啟動和調(diào)速要求外，在長時間低速運行（如驗繩、驗帶）狀態(tài)下，具有明顯的節(jié)能效果。

2.2.5 電控系統(tǒng)可以全面的檢測設備運行中的故障。帶式輸送機的電控系統(tǒng)本身就具備了很多的檢測和監(jiān)控的功能。通過改造之后，功能被進一步的放大。例如本臺設備電氣控制具有五種主要功能：第一種是過電壓保護；第二種是過電流保護；第三種是欠電壓提示；第四種是短路保護；第五種是接地保護。上述五種功能就能夠?qū)崿F(xiàn)設備的全面保護和監(jiān)控。

3 帶式輸送機電氣控制系統(tǒng)改造后的優(yōu)勢

關于帶式輸送機電氣控制系統(tǒng)改造后的優(yōu)勢的闡述，文章從五個方面進行分析。第一個方面是改造后的電氣控制系統(tǒng)真正意義上達到了設備的軟啟動。第二個方面是改造后的電氣控制系統(tǒng)能夠?qū)崿F(xiàn)設備功率的平衡。第三個方面是改造后的電氣控制系統(tǒng)有效減少了設備的檢修量。第四個方面是改造后的電氣控制系統(tǒng)更加的便于檢修和維護。第五個方面是改造后的電氣控制系統(tǒng)有效的節(jié)約了能源。下面進行詳細的闡述和分析。

3.1 改造后的電氣控制系統(tǒng)真正意義上達到了設備的軟啟動

運用變頻器對皮帶運輸機進行驅(qū)動，運用變頻器的軟起動功能，將電機的軟起動和皮帶機的軟起動合二為一，通過電機的慢速起動，帶動皮帶機緩慢起動。

3.2 改造后的電氣控制系統(tǒng)能夠?qū)崿F(xiàn)設備功率的平衡

電機功率保持平衡能夠有效的實現(xiàn)設備的正常運轉(zhuǎn)，減少設備的故障發(fā)生率。

3.3 改造后的電氣控制系統(tǒng)有效減少了設備的檢修量

變頻器是一種電子器件的集成，它將機械的壽命轉(zhuǎn)化為電子的壽命，壽命很長，大大降低設備維護量。相應的降低了維修費用。

3.4 改造后的電氣控制系統(tǒng)更加的便于檢修和維護

采用變頻調(diào)速后，可將皮帶機運行速度降到很慢，解決了以前由于皮帶機運行速度過快而難于檢修皮帶的問題，提高了皮帶的檢修效率。

3.5 改造后的電氣控制系統(tǒng)有效的節(jié)約了能源

采用變頻器驅(qū)動后，在整個過程中功率因數(shù)達0.9以上，大大節(jié)省了無功功率。采用變頻器驅(qū)動之后，電機與減速器之間是直接硬聯(lián)接，中間減少了液力偶合器這個環(huán)節(jié)。

4 帶式輸送機電氣控制系統(tǒng)改造后的效益成果

帶式輸送機電氣控制系統(tǒng)改造后效益成果顯著，有效的降低了設備的能源消耗，減少了設備的維護和維修費用，減少了設備的操作人員的工作量，節(jié)約了人力成本。

參考文獻

[1]姚俊.礦用帶式輸送機電控系統(tǒng)變頻改造的研究[J].煤礦機械，2014（5）.

[2]張亞軍，任愛民.煤礦膠帶輸送機變頻調(diào)速系統(tǒng)技術改造[J].中國機械，2014（11）.

[3]吳耀偉.皮帶機軟啟動裝置PLC控制方法[J].科技資訊，2011（4）.

[4]魏蕾.基于PLC及變頻調(diào)速器的多電機控制研究[D].大連交通大學，2010.

[5]李良仁.變頻調(diào)速技術與應用[M].電子工業(yè)出版社，2004.