带式输送机变频节能控制技术的研究与应用.pdf

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1、第1期2017年3月水力采煤与管道运输HYDRAULICCOALMINING＆PIPELINETRANSPORTATIONNo．1Mar．2017DOI：10．14187／j．cnki．cnl3—1185／tn．2017．01．005带式输送机变频节能控制技术的研究与应用王爱军(开滦(集团)有限责任公司钱家营矿业分公司，河北唐山063000)摘要：介绍了带式输送机变频节能控制技术的研究及在钱家营矿的应用情况。基于微波光技术的非接触式多台料流传感器用于复杂环境下的煤矿运输胶带上，形成输送机智能变频控制系

2、统，解决了多路模拟量数据互不干扰的采集问题。通过实际应用实现了输送机煤流厚度数据实时在线监测，可以准确测量煤流数据并及时传送井上。带式输送机变频节能控制系统的投入，大量节省了输送机的电能，降低了输送机和机械的磨损，减少了人员、设备维修成本，提高了原煤生产率。关键词：带式输送机；变频；节能；自动化；微波；中图分类号：TD634文献标志码：B文章编号：1006—0898(2017)01—0026—06目前，煤矿井下原煤大多采用胶带运或空载状态下运行。空载运转增加设备无输机进行运输，用以提高原煤运输效率。现

3、阶段几乎所有运输系统启动时，都采用逆煤流起车方式，往往运输系统尾部物料需要30～60min才能到达运输系统的前端出料口(有的甚至更长时间)，整个系统下游设备都在空转运行来等待物料，浪费能谓的磨损，另外，主运胶带采用多台大功率电动机进行驱动，以满足其额定运输能力要求。因此，胶带运输存在着严重的电能浪费现象，并且增加了机械部位、胶带等无谓的磨损，影响了胶带运输机的使用寿命，不利于安全生产，给煤矿企业降低原煤生产成本，实现节支降耗带来障碍。源极其严重。根据不同的生产部位以及不同的生产时段进行统计，井下胶带运

4、输系1变频控制技术现状统综合效率仅为40％，大部分时间在轻载国内外学者对带式输送机变频器节能26王爱军：带式输送机变频节能控制技术的研究与应用第1期方法做了许多研究，大多是人工控制，需要设置胶带司机岗位，实时在岗看护，当看到胶带上煤流少后，可人为的将变频频率降低，达到节能的目的。此方案的缺陷是无法实现自动控制，增加人力资源成本，同时，人工判断负荷大小，误差较大，不能实现节能与生产效率最大化。还有部分研究的测煤传感器为接触式，通过一块小铁板安装在胶带上方，当有煤时，煤触碰小铁板使开关动作，进而控制胶带，

5、此种方案缺陷是传感器只有一个接触点，不能实时、准确的反映煤层厚度且这种传感器容易被煤块碰掉，易坏、寿命短、实用性差。为此，要实现节能与生产效率最大化就要求变频控制系统能够准确地实时检测负荷大小，能够自动根据负荷大小变化调整频率。随着微波光技术的发展，基于微波光技术的非接触式传感器能够解决以上系统的缺陷。带式输送机变频节能控制系统是通过微波光技术的料流传感器检测高速旋转输送机上煤流的厚度，发射电路控制微波光发射器发射微波光至被测煤流，接收元件接收被测煤流反射信号，通过模拟量信号处理电路计算出煤流的厚度，

6、再经过回波分析引擎过滤后，至微处理器计算出煤流的实时厚度，再通过输出电路输出料流的厚度实时反映的电流信号，最终将煤流厚度数据传输至控制系统中，实现输送机顺煤流起停车，有煤开车、无煤停车，煤多快转、煤少慢转的节能运行。2系统结构平运三部胶带运输机，是钱矿公司井下一600水平原煤运输系统中，第三部平运胶带运输机，担负一600西翼正六采区原煤运输任务。胶带运输机运输长度1128．6m，胶带宽度1．2m，运行速度2。26m／s，运输能力1200t／h；驱动装置为132kW的YBK2315M一4电机四台。带式输

7、送机变频节能控制系统由地面计算机监控系统、井上数据传输接口、井下数据传输接口、井下控制站、防爆变频器、料流传感器，传感器电缆、速度传感器、轴流风机等各类传感器及其它系统的联接接口组成。整个系统采用分步式架构，采用微波光技术、西门子PLC和ABB变频器实现输送机的可靠节能调速运行。由地面计算机监控系统主机进行在线监控，系统主机即计算机作为控制系统中的一个重要组成部分，完成预先设定的各种控制任务⋯，变频控制系统安装如图I所示。27水力采煤与管道运输第1期f磊_———1—]nI一一翟2黼S≯带帆蹙赖器设煳加

8、速时间H¨轴蝌1黼㈨眦龇瓜l忪曼萎戮㈣‰圳舻，饥[五二萝采窆到习一～兰=．一面—砸广一图1钱家营矿变频控制系统安装示意图在胶带运行过程中，通过料流传感器接到液晶屏，接收数据进行图形化显示，测定输送带上的煤量多少(即电机负荷变并在需要预警时通过图形动画的方式展化情况)，再反馈到变频器，自动调节频示。节能控制系统显示如图2所示。率‘引。3应用效果分析节能控制站的软件设计分为两部分：数据收集控制变频器和参数数据显示程采用变频节能控制系统后对平运三部序，分为两个