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某煤矿带式输送机变频节能改造设计与应用效果分析

内容摘要

本文研究了变频节能技术在自动煤量识别和自动节能运行的控制系统中的应用。针对某煤炭集团公司某煤矿的主运输系统中矿井主运输系统煤量变化比较大等关键问题，结合矿井自动化系统和带式输送机驱动变频控制系统，设计了具有自动煤量识别和自动节能运行的变频控制系统，提高了主运输系统的可靠性和安全性，并有效节能运行。

本文改善了带式输送机的软起动和多轴平衡控制，因此为了提高输送带的效率，该控制系统在某煤炭集团已经应用，根据目前来看完全能够满足现场运行的要求，实现自动节能运行，并在具备条件的多个矿井开始推广使用。本文的研究对目前国家提倡的节能减排具有良好的经济意义和社会意义。

关键词：带式输送机；主运输系统；变频节能

目录

TOC\o1-3\h\z\u1绪论 3

1.1课题的背景及意义 3

1.2国内外发展现状 4

1.2.1国外带式输送机发展现状 4

1.2.2我国带式输送机发展现状 4

1.3论文主要工作 5

2带式输送机变频节能改造原理 6

2.1带式输送机的工作原理 6

2.2带式输送机变频节能原理 7

3带式输送机变频控制系统 9

3.1带式输送机变频控制系统构成 9

3.2带式输送机变频控制系统原理图 10

4带式输送机变频改造方案分析 11

4.1带式输送机变频改造后的运行分析 11

4.1.1影响带式输送机的主要因素 11

4.2带式输送机变频改造后的节能分析 12

4.2.1带式输送机驱动方式的比较 12

4.2.2带式输送机节能理论计算 14

5结论 16

参考文献 17

1绪论

1.1课题的背景及意义

作为一种重要的运输工具—带式运输机，在煤炭、水泥燃烧、快运、粮食运输、轻化工、金属冶炼等领域得到了广泛的应用。在煤炭工业，带式输送机已成为主要的输送设备连续，大大提高了带式输送机的稳定性和可靠性，使用了创新驱动方式等新技术，对大功率节能减排有很大的作用，发展空间大[1]。

煤炭作为我国国民生产基础能源的主导现状短期内无法改变，目前在我国人民生产每年需要耗费占比约65%-85%的比例，在社会发展中发挥着至关重要的作用，但是伴随着长期粗放性开采也带来了日益严峻的环境污染问题，因此我国加大对煤炭行业的管控力度，煤矿的解体从原矿的开采转变为精密的开采，生产能力落后的低生产性低效的煤矿逐渐被高生产性的矿井所取代。伴随着时代的发展与进步，近年来，煤矿行业拥有大量的大型采煤设备，胶带的输送带也正朝着距离更长、性能更好、承载能力更高、速度更快的方向发展。因此，带式输送机在生产中的应用越来越广泛，对其要求也越来越严格，特别是对输送机转向传动系统，传动网络的性能越好，输送机的效率就越高，这对矿山生产尤为重要[2]。

最近几年，在调节频率转换率和调节不同传感器方面取得了相当大的进展，技术也越来越先进。但是，判断不精准，且皮带速度不能实时连续调节，具有一定的限制。因此，新型高压变频调速系统的设计、节能管理技术的研究和应用对控制皮带运输机的运行都显得格外重要[3]。本论文主要研究的基于高压变频调速传动带式输送机可以依据矿井生产的实际情况，使用许多自动识别碳含量的传感器，通过控制发动机功率的发动机功率控制装置，对应合理的皮带速度，执行自动限速功能，提供变频节能特性的完整画面的改善：使得夜间运输的经济性、可靠性和安全性大大提高，具有良好的经济效益和深远的社会效益[4]。

基于不充分统计，我们国家当前的发动机的每年需要耗费的功率基本超过四点一万亿千瓦，大约占据我国民用电量的百分之六十，不过我们国家电动机驱动系统的资源使用率要高于世界上绝大多是其他国家的平均耗费水平。在压力泵、风力发电机、带式运输机方面，我们国家大约有超过4300万台类似机械，平均需要损失能量大约达到一点二万亿千瓦，不过在通常情况下绝大多是“大材小用”的状况，

无论空载还是满负荷载，它们都以稳定的速度运行，直接导致工作性能的降低，多数情况下设备不能随工况的变化而随时间调整速度，导致电力能源的巨大损失和消耗，大大提高生产成本，导致利益会大大降低，严重情况下，可能还会产生环境的巨大污染。因此，节约资源保护环境的首要任务就是提高大型企业的能源使用的效率能量。因为带式输送带系统在正常使用过程中，能源的波动性和输送设备的稳定性大多都是呈现出大范围波动的，但输送带系统总是以固定的速度工作，这样就会导致引擎使用率的大大降低。绝大多数企业的能源和成本增加。

1.2国内外发展现状

1.2.1国外带式输送机发展现状

近年来，国