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带式输送机启动过程中的节能优化

2021-10-12

  带式输送机作为煤矿生产运输的主要设备,正朝着大运量、长距离、高带速、节能的方向发展。通常,长距离带式输送机需要多台大功率电机同时驱动,在选择电机时,通常需要考虑25%-40%的富裕系数;同时,由于工作面采掘不平衡,输送机载荷也不均匀,因此在实际运行过程中处于满载、轻载和空载三种不同状态。如果包头输送带的带速与其运量不匹配,将导致能源浪费。如何降低输送机运行过程中的能耗,降低运输成本,对提高煤炭企业的经济效益起着重要作用。


  长距离带式输送机由多台交流变频电机驱动。受各种因素影响,电机功率不平衡,导致电机负荷分配不均匀,严重时可能烧电机。因此,有必要采取一定的措施来控制输送机的功率平衡。电机平衡受静态和动态因素的影响。静态因素取决于输送机的原始设计参数。良好的设计可以使静态功率平衡取得良好的效果;动态因素是输送机运行过程中的瞬时不平衡状态。如果能及时响应动态功率不平衡现象,就能取得良好的效果。


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  影响带式输送机功率平衡的静态因素主要包括:滚筒围角、输送带与滚筒之间的摩擦因素、电机特性、传动比和滚筒直径差异等。因此,输送机在设计中应严格控制上述参数;动态因素主要包括:输送机运行阻力、电机输出电磁转矩等。


  在具体生产实践中,输送机静态参数确定后,电机功率平衡可通过供电频率进行调整。传统的电机功率平衡控制有两种策略:并行控制和主从控制。并行控制是指为多台电机设置统一的参数。所有电机按设定的参数运行。主控主要设置主机参数,从机跟踪主机输出,实现同步运行。并行控制具有抗干扰性差的缺点,而主控制同步运行性差。基于耦合补偿的功率平衡方法,收集每台电机运行参数的变化值,分析其运行参数的差异,并进行有针对性的补偿。该方法还考虑了单机驱动系统给定速度与实际速度之间的误差和不同电机之间的同步误差。只要运行系统中的电机发生变化,就会反馈整个系统。


  通过控制器的双向补偿,可以提高系统的同步精度。如果两台电机分别处于发电状态的电机负载较大,则表明此时输送机是电机的负载,需要增加牵引力,通过控制系统增加发电状态的电机频率,将其从发电状态转变为电动状态;当发电状态的电机负载较大时,表明输送带转速高,驱动电机钻孔。因此,有必要降低电动状态下的电机频率,将其从电动状态转变为发电状态,并进行功率平衡控制。


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