帶式輸送機啟動過程中的節能優化丨皮帶輸送機電動機功率平衡

作為煤礦生產運輸的主要設備，帶式輸送機正朝著大運量、長距離、高帶速、節能化方向發展。通常長距離帶式輸送機需要多臺大功率電機同時驅動，而在電機選擇時，通常要考慮25%-40%的富裕系數；同時受到工作面采掘不平衡影響，輸送機載荷也是不均勻的，因而其實際運行過程中處于滿載、輕載、空載三種不同狀態之中。若輸送機帶速與其運量不相匹配，則會導致能源的浪費，如何減小輸送機運行過程中的能源消耗，降低運輸成本，對提高煤炭企業經濟效益具有重要作用。

長距離帶式輸送機由多臺交流變頻電動機驅動，受各種因素影響，會出現電動機功率不平衡現象，從而導致電機負荷分配不均，嚴重時可能會燒毀電機。因而需要采取一定措施對輸送機功率平衡進行控制。電機平衡受到靜態和動態兩類因素的影響，靜態因素取決于輸送機原始設計參數，良好的設計可使靜態功率平衡達到良好的效果；動態因素即輸送機運行過程中瞬時不平衡狀態，對動態功率不平衡現象能夠及時做出響應則可取得良好的效果。

影響帶式輸送機功率平衡靜態因素主要有：滾筒圍包角、輸送帶與滾筒間的摩擦因素、電機特性、傳動比及滾筒直徑差異等，因此輸送機在設計時應嚴格控制以上參數；動態因素主要有：輸送機運行阻力、電動機輸出的電磁轉矩等。

具體生產實踐中，在輸送機靜態參數已經確定后，可通過供電頻率來進行電動機功率平衡的調節。傳統電機功率平衡控制有并行控制和主從控制兩種策略。并行控制即對多臺電動機設置統一的參數，所有電動機按照設定參數運行，主從控制即主要對主機參數進行設置，而從機通過對主機輸出進行跟蹤，最終實現同步運行。并行控制具有抗干擾性較差的缺點，而主從控制同步運行性差。基于耦合補償的功率平衡方法，通過對每臺電動機運行參數變化值進行采集，對其運行參數差異進行分析，針對性地進行補償。這種方法同時考慮了單機驅動系統給定轉速與實際轉速之間的誤差及不同電機間的同步誤差。只要運行系統中任何一臺電機發生變化時，都會對整個系統發出反饋。

對于雙機驅動電動機，通過控制器的雙向補償作用，可提高系統的同步精度。若兩臺電機分別處于發電態的電機載荷較大時，說明此時輸送機對于電機而言是負載，需要增加牽引力，通過控制系統增大處于發電狀態的電機頻率，將其由發電狀態轉為電動狀態；當處于發電狀態的電機載荷較大時，說明此時輸送帶轉速高，帶動電機鉆孔，因此需要減小電動狀態下的電機頻率，將其由電動狀態轉為發電狀態，進行功率平衡控制。

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