智能料流调速系统在东荣三矿胶带运输机中的应用

系统投入使用时间：2015年8月
系统使用地点：龙煤集团有限公司双鸭山分公司东荣三矿

系统概述

为响应《节能减排“十二五”规划》要求，在变频调速技术已普遍应用于矿井运输设备拖动的前提下，为发挥变频器的特性，实现“多煤快转、少煤慢转、无煤停转”的运输方式已经成为各个矿井节能、降耗的一个发展方向。我公司生产出矿用隔爆型料流传感器结合变频器和皮带控制系统，组成了智能料流调速系统，系统投入后可以有效节约电能和降低机械磨损。

现场情况

龙煤集团双鸭山分公司东荣三矿带式输送机是生产的主要运输设备，但在生产中，由于采区煤层分布不均匀，每天每个班次的采煤量也不均衡，从而导致煤炭运输设备如带式输送机的输送量也随之变化。另外，在选择带式输送机驱动电机时，由于要考虑运行的可靠性和生产中可能出现的过载等情况，都会留有较大的余量，这也造成“大马拉小车”的情况出现。带式输送机在输送量变小时，原来仍维持较高带速不变，不仅会造成运输设备不必要的机械磨损，而且白白消耗了大量的电能，使吨煤生产成本提高，效益降低。

系统使用效果

投入智能料流调速系统后，不仅解决了软起动、软停止、验带和多机功率平衡等问题，还具有节能降耗的作用。变频器的节能表现在其具有较高的效率和功率因数。采用变频调速的带式输送机在输送量发生变化时，实时适度的调节和控制变频器的输出频率，使带式输送机按照与其输送量相匹配的速度运行，不仅充分利用了带式输送机的运载能力，而且减少了驱动电动机不必要的功率损耗，从而达到了节约电能的目的。

应用现场

现场使用PLC隔爆控制箱作为系统控制中心，采集装料点料流传感器监测到胶带输送机上的煤量。通过PLC的内部高速运算，计算出煤流的线性变化曲线，同时结合电机的运行电流，双方面进行比对、计算，为下一步PLC控制改变皮带运行速度提供强有力的技术支撑。

此传感器安装于落煤点的下方，能直接的感受到落煤的变化。传感器穿透力强，测量精度高，将采集到的数据实时传递给控制站。
使用效果：
根据单位皮带上物料重量：q=Q/3.6v和对胶带机阻力计算：
Fu=CωgL[q‘+q“+（2q0+q）cosβ]+gqLsinβ结合电机功率计算：PM=K1*K2*PA和实际电度计量表对比数据偏差微乎其微，说明本系统投入后确实能在变频器拖动的胶带机运输中节约电能。三条皮带实际使用一年分别节省电能20万、10.4万、8.4万。

除了电能节省外，电机的额定转速为1480 r/min，皮带的额定速度是3.15m/s，半载工况下变频器输出频率降到30Hz，电动机的转速降到了890r/min，带速降到了1.9 m/s，如果变频控制器调制深度在皮带没有煤的情况下降到15Hz，则电动机的转速降到了488r/min，带速降到了0.9 m/s，整个皮带机的系统磨损也比原来降低。