皮带输送机的电机功率平衡与电机节能

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皮带输送机是一种摩擦驱动以连续方式运输物料的机械。主要由机架、输送带、托辊、滚筒、张紧装置、传动装置等组成。皮带输送机最为煤矿及矿山等企业的主要输送设备，了解皮带输送机的电机功率平衡与电机节能降低企业成本有重要意义。今天我们就来探讨皮带输送机的电机功率平衡与电机节能。

通常长距离皮带输送机需要多台大功率电机同时驱动，而在电机选择时，通常要考虑25%-40%的富裕系数；同时受到工作面采掘不平衡影响，输送机载荷也是不均匀的，因而其实际运行过程中处于满载、轻载、空载三种不同状态之中。若输送机带速与其运量不相匹配，则会导致能源的浪费，如何减小输送机运行过程中的能源消耗，降低运输成本，对提高煤炭企业经济效益具有重要作用。

长距离带式输送机由多台交流变频电动机驱动，受各种因素影响，会出现电动机功率不平衡现象，从而导致电机负荷分配不均，严重时可能会烧毁电机。因而需要采取一定措施对输送机功率平衡进行控制。电机平衡受到静态和动态两类因素的影响，静态因素取决于输送机原始设计参数，良好的设计可使静态功率平衡达到良好的效果；动态因素即输送机运行过程中瞬时不平衡状态，对动态功率不平衡现象能够及时做出响应则可取得良好的效果。

具体生产实践中，在输送机静态参数已经确定后，可通过供电频率来进行电动机功率平衡的调节。传统电机功率平衡控制有并行控制和主从控制两种策略。并行控制即对多台电动机设置统一的参数，所有电动机按照设定参数运行，主从控制即主要对主机参数进行设置，而从机通过对主机输出进行跟踪，最终实现同步运行。并行控制具有抗干扰性较差的缺点，而主从控制同步运行性差。基于耦合补偿的功率平衡方法，通过对每台电动机运行参数变化值进行采集，对其运行参数差异进行分析，针对性地进行补偿。这种方法同时考虑了单机驱动系统给定转速与实际转速之间的误差及不同电机间的同步误差。只要运行系统中任何一台电机发生变化时，都会对整个系统发出反馈。

为了提高输送机的运输效率，减少电能消耗，需采取措施对输送机的带速进行调节，当输送机载荷发生变化时，根据载荷及时调整带速，以实现节能运行，延长寿命的目的。输送机由电机驱动运转，运行过程中输送带与滚筒、托辊等都会产生阻力，通常输送机阻力主要有：输送带在托辊上的摩擦阻力、物料的挤压阻力、托辊的运行阻力、输送带的弯曲摆动阻力等。

对于具体带式输送机而言，对带式输送机功率影响的主要因素是输送机的运量Q和带速v，当运量Q一定时，输送机功率 P 与带速v成正比，同理，若输送带v提高，则克服阻力所消耗功率也相应增加，因此，可以通过降低带速v来降低输送机功率消耗，最终实现节能的目的。带式输送机运量大小与生产地质条件及工艺设备有关系，因此具有很大的不确定性，因此可通过研究输送带带速与物料充填率的关系来降低输送机能耗。在运量一定的情况下，输送带带速越低，物料的充填率越高，因此可通过降低带速来提高物料充填率，以达到节能目的。在输送量下降的情况下，若速度不变则会增大能量消耗，因此在输送带运量较小的情况下，输送带带速可通过设计的最小值选取。