专利名称：高落差重型带式输送机的带速控制方法
技术领域：
本发明属于高落差带式输送机的带速控审啦术领域，主要涉及的是一种髙落差重型带式输送机的带速控制方法。
背景技术：
带式输送机属于一种连续输送物料的机械设备，是现代工业企业生产过程中组成有节奏的流水作业运输线所不可缺少的部分，是物料搬运机械化系统中的基本单机，其性能决定了运输机械化的效率和水平。适用性很强，可用于长距离和短距离、大批量和小批量、成件物料和散粒物料的运输。广泛用于建材、煤炭、冶金、建筑、粮食、化工、电力等部门。
高落差重型带式输送机是带式输送机一种类型。专门用于矿山，高差较大，输送距离较长，输送物料量较大、物料粒度较大，环境恶劣的工况场合。通常是由二至三台变频电动机进行驱动。
然而，利用高落差重型带式输送机有以下不足
(1) 由于制造等原因，机头配置的一台160kW变频电动机和机尾配置的二台
160kW变频电动机，在实际运行中该三台型号为YSP315L-4电动机的转数与实际转数很难相符，这样不仅使得该三台电动机的输出动力不能起到合力用途，而且还会形成阻碍作用，生产时不宜控制；
(2) 由于用于矿山的高落差重型带式输送机多属地势落差较大，输送距离较长，输送物料量较大、物料粒度较大，具有较高的势能。当带式输送机速度达到1.2iVs，产量超过400 t/h时，在物料重力势能的作用下会出现带式输送机速度逐渐加快使，当输送能力达到一定产量时极易突破带式输送机制动能力(刹车控制
4力)，而产生"飞车现象"(即带速越来越大、失去控制)，轻则洒料，造成很大的物料和生产损失；重则皮带跑偏，还会给人身和设备安全造成严重威胁；带式输送机速度的逐渐加快，使得原来的驱动电机处于输出负功状态(即发电状态)，电动机发热，温度升高很決，极易使电动W^色缘保护烧坏，电动机寿命缩短直至烧毁。为了避免"飞车现象"，只能斷氐带式输送机的速度，由此严重制约物料的输送能力，无法满足生产的需要，必须延长输送时间，造成很大的人力物力浪费。
需要解决上述的问题，就要抑制和有效的 空制飞车、提高产量和稳定生产。因此，寻找其解决方法己迫在眉睫。目前尚无较为理想的解决办法。
发明内容
本发明的任务就是提出一种高落差重型带式输送机的带速控制方法。禾佣带式输送机高落差输送物料具有的势能，通过发电机将势能转换为电能并替代动力电机的驱动，实现在有效控制带式输送机带速的同时利用势能进行发电的目的。
本发明实现上述目的采取的技术方案是在高落差重型带式输送机的机尾部位配置一台发电机，该发电机与原有的变频电动机同轴转动，将带式输送机输送高落差物料产生的势能转换为电能，在调控带式输送机带速的同时利用势能发电。
本发明利用带式输送机输送高落差物料具有的势能，通，用普通发电机将势能转换为电能，替代动力电机的驱动，实现了即育巨控制带式输送机的带速又可以利用势能进行发电的目的。
本发明设置在高落差重型带式输送机机尾部位的一台150kW发电机，自身可以产生了一定的制动力矩，从而會^l多招艮大程度上抵消了物料势能转化成的动能，起到了 -宠的调控带式输送机带速的作用，同时发电机发出的电能回馈至IJ矿山变电所380V母线电网自用。由于在带式输送机正常运转时，机尾两台和机头一台共三台的160kW变频电机一直处于负功状态即发电状态，因此，用发电机替代原有机尾配置
5的二台电动机中的一台，这一台电机作为备用，节省了设备和资金。这样就把发电机制动和变频器变频制动二者有机的结合起来，即保证高落差带式输送机安全、平稳、可靠、经济运转；又可以产生良好的直接经济效益、间接的经济效益和社会效
益，可以广泛应用于各种建材、煤炭、冶金、有色等各个行业。
本发明采用直接工业试验法确定发电、带速调节控制与生产的最佳工艺参数，之后进行工业试验，并对系统进行了检测。具体如下.-
1) 带速2.4m/s;
2) 发电功率可达55kW;
3) 变频控制频率45Hz和44. 5Hz;
4) 运输量〉700吨/时；
5) 发电机发出的电能用于回馈到矿山变电所380V电网。
结论本发明在矿山高落差重型带式输送机上应用可以实现发电与带速同步控制。为所有矿山的高落差带式输送机的带速控制与发电提供了一种新途径。
图1为现有高落差重型带式输送机的结构示意图；图2是本发明的结构示意图。
图中1、 380v母线，2、皮带输送机机尾，3、皮带输送机机头，4、皮带输送机滚筒，5、输送带，6、减速机，7、变频电动机，8、变频器，9、变频器电阻，10、发电机，11、稳压调整回馈电路(单元)。
具体实施例方式
下面结合附图对本发明的设施方式进一步详细说明。
如图1结合图2所示本实施例是在现有主要由皮带输送机机尾2、皮带输送
机机头3、皮带输送机滚筒4、输送带5、减速机6、变频电动机7、变频器8及变频器电阻9构成的高落差重型带式输送机的结构基础上，将原有设置在皮带输送机机尾2用于驱动皮带输送机滚筒4转动的二台160kW变频电动机7其中的一台变频 器8和变频器电阻9拆除作为备用，另外配置一台发电机10和稳压调整回馈电路 (单元)11，稳压调整回馈电路(单元)ll采用的是常规的电路，其功能就是用来 把发电机10借助势能所发出电能经过交流变直流再变交流，实现发出的电能的频 率及电压和380V网电一致并送到380v母线1主电网上。该发电机10与原有的变 频电动机7同轴转动，即用于带动皮带输送机滚筒4转动的传动轴的一端通过减速 机与变频电动机7的输出端连接，另外一端通过减速机与发电机10的输入端连接。 这样，在带式输送机工作时(输送量》400吨/时)，当物料运行至最大坡度时，由 于重力势能的作用，电机开始做负功，功率达到负30kW，此时投入回馈装置，回馈 单元开始工作，按设定的参数开始运行，回馈电流70A左右，发电机功率55kW，发 电机产生帝恸力矩抵消重力势能励能)，减少电动机的负功，把电动机功率提高到 25%左右，起到制动作用。同时变频器上的制动电阻，随着负荷的大小进入调节状 态，保证输送系统平稳运行，同时发出的电能回馈至'J矿山变电所380V母线1上。 当输送的物料减少时(输送量<400吨/时)，回馈装置退出运行，发电机空载运行， 不致于电动机带动发电机做无用功。
本实施例带速控制与发电装置运行参数是(1)带速2.4m/s， (2)发电功率 55kW， (3)变频控制频率45Hz和44.5Hz， (4)运输量>700 t/h。
本发明所述的发电机10可以是MAGNAPLUS交流同步发电机，型号MP-150-4， 额定发电功率为160kW，额定电流289A，额定电压380V，额定频率50Hz的变频电 机。
本发明所述的电动机7^H相异步电机，型号YSP315L-4，额定功率为160kW， 额定电流289A，额定电压380V，额定频率50Hz的变频电机。
本发明所述的变频器采用的是施耐德Telemecaniaue变频器Altivar71，最大回馈电流150A，功率因数为99%。
本发明所述的控制带速的设备是发电机产生制动力矩和帝恸电阻9，该电阻型 号RXG—45千瓦，总阻值2. 1 Q ±5%。
本发明所述的带式输送机是DTII重型皮带机5，皮带型号ST-1600带宽带长 B1000*3600000，
经试验，把变频拖动和发电制动有机的结合起来保证高落差皮带机安全、 平稳、可靠、经济运转。具有以下效益
(1) 经济效益
胸小时台时产量提高400吨左右，每天多生产5200吨，每月按25天计算总 产量提高130000吨，每月创造价值近100万元。仅2008年创造价值1200万元。
② 改造方案实施后，皮带机产量具有800 t/h的生产能力，发电机输出功率 55kW，皮带机稳定可靠运行，满足了生产需要，同时每年回馈电网自用电180000kWh。 每年节约电费9万元。
③ 改造后可以节省一台160kW带式输送机的驱动电动机、变频器、电阻等设备， 节约消耗费用25万余元/年。
(2) 社会效益
杜绝了由于飞车造成的大量的物料损失及生产损失，也有效的保护了周边环 境；确保了 3600米长胶带设备的安全运行，抑制了皮带飞车，保证了皮带、托辊、 滚筒、控制系统、皮带机的安全运行，确保了 5000t/d熟料生产的正常进行，具有
极大的广泛应用性。
本发明所用各种主要设备如下表所示高落差重型带式输送机的带速控制与发电设备名称、参数及主要运行指标
设备名称及参数设备设备额定额定额定额定夹紧力或工作参数数量生产能力
变频电机160KW289A380V50Hz2
-20%- 130A45Hz
改机 尾变频柜160KW-250P289A400V50Hz变频柜最大回馈电流150A 功率因数99%2
设 备45Hz
造抱间装置365KN7. 2MPa1400吨
、'-刖制动电阻45KW2. 1 ￡32台
机头设 备变频电机160KW289A380V50Hz变频柜最大回馈电流150A 功率因数9將1
44. 5Hz
变频柜1
发电机150KW270.6A380V1
55KW380V变频柜最大回馈电流150A 功率因数99%
变频电机289A380V50Hz1
改机 尾90A380V44. 5Hz
设 备变频柜50Hz1
造45Hz800吨以上
后抱闸装置1
制动电阻45KW2. 1Ql合
机头设 备变频电机160KW289A380V50Hz变频柜最大回馈电流150A 功率因数99%1
96A44. 5Hz
变频柜96A44. 5Hz1
说 明1、上格额定值，下格为实际运行值
权利要求
1、一种高落差重型带式输送机的带速控制方法，包括皮带输送机机尾(2)、皮带输送机机头(3)、皮带输送机滚筒(4)、输送带(5)、减速机(6)、变频电动机(7)、变频器(8)及变频器电阻(9)，其特征是在所述皮带输送机机尾(2)部位配置一台发电机(10)，该发电机(10)与原有的变频电动机(7)同轴转动，将带式输送机输送高落差物料产生的势能转换为电能，在调控带式输送机带速的同时利用势能发电。
2、 根据权利要求1所述的高落差重型带式输送机的，控制方法，其特征是:所述的配置在皮带输送机机尾(2)的发电机(10)替代原有设置在皮带输送机机 尾(2)用于驱动皮带输送机滚筒(4)转动的二台电动机(7)其中的一台，该发 电机(10)的输入端与带动皮带输送机滚筒(4)转动的传动轴的一端连接，传动 轴的另一端与变频电动机(7)的输出端连接。
3、 根据权利要求1或2所述的高落差重型带式输送机的带速控制方法，其特 征是所述的发电机(10)采用的是MAGNAPLUS交流同步发电机，型号MP-150-4， 额定发电功率为160kW，额定电流289A，额定电压380V，额定频率50Hz的变频电
4、 根据权利要求1或2所述的高落差重型带式输送机的自控制方法，其特 征是所述的变频器为施耐德Telemecaniaue变频器，Altivar71变频柜，最大回 馈电流150A功率因数为99%。
5、 根据权利要求1或2所述的高落差重型带式输送机的带速控制方法，其特 征是所述的控制職的设备是发电机产生制动力矩和变频器上的制动电阻，制动 电阻型号RXG-一45千瓦，总阻值2. 1 Q ±5%。
6、 根据权利要求1或2所述的高落差重型带式输送机的带速控制方法，其特征是所述的带速控制与发电装置运行参数是带速2.4m/s，发电功率55kW，变 频控制频率45Hz和44. 5Hz，运输量〉700d/t。
7、 根据权利要求1或2所述的高落差重型带式输送机的,控制方法，其特 征是所述的发电机(7)发出的电能用于回馈到矿山变电所380V母线电网。
全文摘要
本发明公开的一种高落差重型带式输送机的带速控制方法是在现有主要由皮带输送机机尾(2)、皮带输送机机头(3)、皮带输送机滚筒(4)、输送带(5)、减速机(6)、变频电动机(7)、变频器(8)及变频器电阻(9)高落差重型带式输送机的结构基础上，在所述皮带输送机机尾(2)部位配置一台发电机(10)，该发电机(10)与原有的变频电动机(7)同轴转动，将带式输送机输送高落差物料产生的势能转换为电能，在调控带式输送机带速的同时利用势能发电。本发明利用带式输送机输送高落差物料具有的势能，通过发电机将势能转换为电能并替代动力电机的驱动，实现在有效控制带式输送机带速的同时利用势能进行发电的目的。
文档编号B65G15/00GK101486407SQ200910064300
公开日2009年7月22日 申请日期2009年3月2日 优先权日2009年3月2日
发明者乔铜柱, 林 刘, 龙 刘, 李中心, 王占京, 纲 路 申请人:洛阳黄河同力水泥有限责任公司