港口煤炭传输系统托辊皮带机减电机运行节能技

港口煤炭传输系统托辊皮带机减电机运行节能技术
　　港口煤炭传输系统的每条皮带机额定能力都比较大，一般由2台或2台以上的电机驱动。皮带机在运行过程中，无论堆、取料机在堆场的任何位置作业，电机一般都全部投入使用。但是堆、取料机的作业位置不同，会使得皮带机的有料段的长度也不同。当有料段的长度较大时，负载就较大，电机的运行效率也比较高；相反，电机的的使用效率就较低。另外，在作业过程中通常会出现空载或轻载的情况，并且电机有可能会长时间运行在低负荷状况。这两种情况都会造成能源的巨大浪费。为了节能降耗，需要对皮带机作业时驱动电机的作业方式进行改造。当皮带机所带负荷较少时，可以通过改变运行电机的数量，使负载大小与驱动功率相匹配，从而达到节能和提高功率因数的目的。这种节能技术即是我们这里讨论的“减电机运行节能技术”。它是近几年刚刚开始   和试用的一种新的节能技术，即根据皮带机所带负载的大小，自动改参与驱动的电动机的数量以达到节能的效果。
　　目前这一技术已应用到一些港口节能方案中。
　　秦皇岛港口采用皮带机双机启动、单机助力降耗运行的技术实现了能源消耗降低，节能的目的。其原理如下：
　　(1)改造之前，托辊皮带机一直由2台电动机共同驱动。改造之后，先让一台电动机驱动皮带机运行，在此过程中，智能检测器实时检测单台电动机的运行状态。改PLC程序，使其实现这样的功能：当台电机在运行中所带负载增大到过载情况时，让智能检测器发出指令信号，使台电机及时投入运行；当检测到单台电机运行恢复正常载荷时，让智能检测器发出停止信号，切断台电机。进而自动实现单、多驱动电机的切换。
　　(2)根据电动机电流的变化，在甩掉或投入另一台电动机时需要增加离合器，当电动机处于驱动状态时，相当于联轴器，可以传递扭矩；当电动机被切断之后，离合器使得该电动机和其同组的减速箱脱离运行，达到减少电动机及减速箱的损耗，节约能源的目的。
　　(3)在运行过程中，不管是一台电机运行还是两台电机同时运行，当系统发生故障时，皮带机系统就会立即停止运行。等到故障处理完毕，并且满足起动条件时，两台电机才会同时启动。
　　另外日照港也采用了这一技术实现节能。该港基于皮带机运转过程中存在较大的电能浪费现象，对本港现有的皮带机系统进行了节电   ，推出了皮带机节能改造原理：当作业情况满足两台电机运行时，就两台电机运行，当两台电机不能满足作业要求时，就启动第三台电机。
　　托辊皮带机系统在设计的时候，是按照皮带机满载运行所需要的传动功率来配置电动机的，而且作业时，不论堆取料机位置如何，皮带机的负载是轻载还是满载，所有电动机都投入运行。因此减电机运行节能技术的关键问题是何时增减电机，即皮带机的负荷降低到多大的时候，才可以实施减电机运行；负荷又要增大到多少才一可以让切除的电机再次参与工作。对于增减电机时机的判断方法，目前主要有电机电流检测法和位置检测法两种。
　　(1)电机电流检测法
　　由鼠笼式异步电动机的特性可知，其负载功率与其工作电流成近似成直线对应关系。即当皮带机负荷较大时，电机电流也较大；相反，当皮带机负荷较小时，电机电流也较小，即当负载量变化(皮带机有料段长度的变化或者物料流量变化)时，皮带机的工作电流随之有一个比较大的变化，因此可通过监测电流的变化来判断皮带的实际负载量。当电流值在特定时间内持续小于某一设定值Al时，就停掉其中的1台电机，由另外2台电机运行；若运行过程中电流值大于设定值A2时，则将之前切除的那台电机重新投入运行。秦皇岛港二公司采用了此方法，即通过电流检测来控制运行电机数量的节能改造。此方法自实施改造以来，每月平均节电率达到了11.72%。
　　(2)位置检测法
　　在物理位置上，堆场托辊皮带机自南向北贯穿整个堆场，根据作业要求取料机需要沿皮带机南北来回的移动。在取料机的料流量固定不变的情况下，皮带机的实际负载量直接取决于取料机的物理位置：取料机越往北，皮带的负载量越大；取料机越往南，皮带机的负载量越小，当取料机移至南端时，整条皮带接近空载运转。位置检测法就是通过计算得出某一合适的位置值，然后在这一位置处添加具有状态锁定功能的行程开关(如日照港一公司)或编码器(如秦皇岛港七公司)。当皮带机启动时，所有电机都参与工作，经过一段时间(可设定)皮带运行稳定后，由行程开关或编码器随时检测堆、取料机的工作位置。若堆、取料机位于托辊皮带机临界位置(根据输送机实际所需功率确定)内作业，则切除其中的一台或多台电机；若堆、取料机位于托辊皮带机临界位置外作业，皮带机则仍由所有电机拖动。
　　比较两种检测方法，可看出位置检测法具有结构简单、改造费用低等优点，但是由于移舱、流程故障等原因，皮带有时会有较长时间运行在空载或轻载情况下，而此时仍然采用全部电机拖动，也会在   程度上造成能源的浪费。所以电流检测法相对较好。