[實用新型]一種皮帶運輸機自適應節能控制裝置

有效

• 申請號: 201220238731.6
• 申請日: 2012-05-25
• 公開（公告）號: CN202729271U
• 公開（公告）日: 2013-02-13
• 發明（設計）人: 杜明芳;方建軍
• 申請（專利權）人: 杜明芳
• 主分類號: B65G43/08
• 分類號: B65G43/08
• 代理公司: 北京輕創知識產權代理有限公司 11212
• 代理人: 楊立

技術領域

本實用新型涉及運輸業領域，具體涉及一種利用變頻調速技術和網絡化智能控制技術實現根據物料重量自適應調節皮帶運輸機驅動電動機轉速節能控制裝置。

背景技術

電動機用電量平均占世界各國總用電量的60％以上，我國電動機的裝備容量超過5.8億kW，占全國總消耗電能的60％～70％，但95％以上的電動機沒有采用變頻調速，國內電動機效率普遍比發達國家的電動機效率平均低3～5個百分點，而電動機傳送系統的效率比發達國家低20％。

《中華人民共和國節約能源法》由第十屆全國人民代表大會常務委員會于2007年10月28日修訂通過，自2008年4月1日起施行，實施把節約放在首位的能源發展戰略。近年來，國家還先后出臺了《關于加強節能工作的規定》、《中小型三相異步電動機能效限定值及能效等級》、《中小型三相異步電動機能效標識實施規則》，旨在進一步推進節能國策并將節能工作落到實處。長期以來，煤炭、水泥、鋼鐵、造紙等行業大量使用各種類型的皮帶運輸機，是電動機能耗大戶，因此被國家相關法規確定為電動機節能改造系統工程的重點領域。當前的皮帶運輸機驅動電動機長期工頻運行，加之液力耦合器效率等問題，造成皮帶運輸機實際運行效率并不高。皮帶運輸機啟動后電動機恒速運行，由于是恒轉矩負載，負載功率正比于轉速，因此無論物料多少、甚至空載時皮帶機都輸出相同的功率，能源浪費嚴重。各皮帶運輸機獨立運行，手動控制，無法聯網，也無法遠程監控和管理，出現故障不能及時察覺，只能事后現場維修。各皮帶機獨立驅動，不能根據各皮帶機所運物料的多少自動協同，多段皮帶之間沒有協同控制。在使用多段皮帶運輸的應用場所，這種互不聯系的傳送方式會造成較大的能源浪費。

實用新型內容

本實用新型所要解決的技術問題是提供一種皮帶運輸機自適應節能控制裝置，利用變頻調速技術和網絡化智能控制技術實現根據物料重量自適應調節皮帶運輸機驅動電動機轉速，以達到節能目的。

本實用新型解決上述技術問題的技術方案如下：一種皮帶運輸機自適應節能控制裝置，包括控制器模塊101、變頻器模塊102、電動機103、皮帶機104、物料流量測量模塊105，其中，

所述皮帶機104與外部的物料輸送系統106相連接，用于傳送物料；所述物料流量測量模塊105用于測量皮帶機104傳送物料的實時物料流量值，并將測量所得的實時物料流量值輸入至控制器模塊101；所述控制器模塊101獲取物料流量給定值、電機轉速的給定信號值、電機轉速的反饋信號值、以及物料流量測量模塊105輸入的實時物料流量值，并根據電機轉速的給定信號值與電動機轉速的反饋信號值之間的差值以及物料流量給定值與實時物料流量值之間的差值對所述變頻器模塊102的輸出頻率進行控制；所述電動機103根據所述變頻器模塊102的輸出頻率動態改變電機轉速。

進一步，所述控制器模塊101采用PLC實現。

進一步，所述變頻器模塊102采用具有能量回饋單元的防爆型變頻器實現。

采用本實用新型技術方案的有益效果是：(1)節能效果顯著，變頻調節響應極快，基本與工況變化同步，避免了“大馬拉小車”現象；(2)保護電動機和電網，由于高壓變頻器卓越的軟啟動/停止功能(可以零轉速啟動)，大大降低了啟動沖擊電流對電動機和電網的沖擊，有效減小了電機故障，從而大大延長了電機的檢修周期和使用壽命，同時還有效避免了沖擊負荷對電網的不利影響；(3)提高電網功率因數，由于高壓變頻器輸入功率因數在95％以上，不僅無需功率補償，還可提高電網的功率因數，減少了無功損失；(4)減少檢修費用，由于高壓變頻器特有的平滑調節電機負載的轉速，從而大大減少了負載以及電機的機械磨損，同時降低了軸承、軸瓦的溫度，有效減少了檢修費用，延長了設備的使用壽命；(5)增強系統安全性和可靠性，使用變頻調節，可實現參數的實時恒定運行，提高了系統運行的安全穩定性。由于本實用新型采用自動控制，因此進一步提高了設備運行控制和系統運行管理的自動化水平，從而真正實現自動調節，大大增強了運行的安全可靠性。

附圖說明

圖1為本實用新型實施例中節能控制裝置基于PLC的電動機轉速自適應調節控制回路圖；

圖2為本實用新型實施例中節能控制裝置基于變頻器的電動機轉速自適應調節控制回路圖；

圖3為本實用新型實施例中皮帶機群中任一皮帶機的模糊Petri網模型圖。

具體實施方式

以下結合附圖對本實用新型的原理和特征進行描述，所舉實例只用于解釋本實用新型，并非用于限定本實用新型的范圍。