基于变频控制的带式输送机节能控制系统的设计

刘文升

（山西潞安配售电有限公司， 山西 长治 046000）

引言

带式输送机是煤炭生产重要的运输设备，特点为运行时间长，耗电量巨大。带式输送机在实际运行过程中，煤料承载量实时变化，轻载或空载现象频发，导致电能浪费现象严重。据统计，设计带式输送机电动机功率的余量约为20%～45%，电动机运行效率低于50%，导致“大马拉小车”的现象。针对这一问题，国内外多家科研机构展开带式输送机节能控制系统研究，如采用Y-△接法变换提高电动机效率，即电动机Y接法无功功率仅为△接法的1/3，而有功功率相等；采用减电机运行的节能技术，即带式输送机轻载或空载运行时，减少电动机运行数量；如采用降电压技术减少电动机的功耗，即降低电动机功率因素，减小负载电流；如采用开关磁阻电机、感应电动机等降低电动机能量损耗，提高输送效率；如采用变频调速原理，根据承载的煤料重量，协同调节带式输送机的运行速度，达到煤料与速度的匹配，达到节能的目的。以PLC控制技术和变频调速技术为基础，利用模糊控制算法实现节能控制，设计智能化、高效率的带式输送机节能控制系统。

1 总体设计

1.1 设计目标

设计的带式输送机节能控制系统在实现软启动/变频启动的基础上，实现系统运行过程的节能控制。以PLC控制器为中央控制单元，以煤料载重为参考变量，应用模糊控制系统，实时调节带式输送机带速，达到节能降耗的目的。该节能控制系统的设计目标为：第一，实现变频器故障智能检测，变频器自身有过压、过载、欠压等保护，为保证节能系统的稳定性，PLC控制器接收变频器故障信息，经逻辑判断后，向监控平台发送故障信息，必要时立即保护停机；……