[实用新型]一种皮带运输机自适应节能控制装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及运输业领域，具体涉及一种利用变频调速技术和网络化智能控制技术实现根据物料重量自适应调节皮带运输机驱动电动机转速节能控制装置。

背景技术

电动机用电量平均占世界各国总用电量的60％以上，我国电动机的装备容量超过5.8亿kW，占全国总消耗电能的60％～70％，但95％以上的电动机没有采用变频调速，国内电动机效率普遍比发达国家的电动机效率平均低3～5个百分点，而电动机传送系统的效率比发达国家低20％。

《中华人民共和国节约能源法》由第十届全国人民代表大会常务委员会于2007年10月28日修订通过，自2008年4月1日起施行，实施把节约放在首位的能源发展战略。近年来，国家还先后出台了《关于加强节能工作的规定》、《中小型三相异步电动机能效限定值及能效等级》、《中小型三相异步电动机能效标识实施规则》，旨在进一步推进节能国策并将节能工作落到实处。长期以来，煤炭、水泥、钢铁、造纸等行业大量使用各种类型的皮带运输机，是电动机能耗大户，因此被国家相关法规确定为电动机节能改造系统工程的重点领域。当前的皮带运输机驱动电动机长期工频运行，加之液力耦合器效率等问题，造成皮带运输机实际运行效率并不高。皮带运输机启动后电动机恒速运行，由于是恒转矩负载，负载功率正比于转速，因此无论物料多少、甚至空载时皮带机都输出相同的功率，能源浪费严重。各皮带运输机独立运行，手动控制，无法联网，也无法远程监控和管理，出现故障不能及时察觉，只能事后现场维修。各皮带机独立驱动，不能根据各皮带机所运物料的多少自动协同，多段皮带之间没有协同控制。在使用多段皮带运输的应用场所，这种互不联系的传送方式会造成较大的能源浪费。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题是提供一种皮带运输机自适应节能控制装置，利用变频调速技术和网络化智能控制技术实现根据物料重量自适应调节皮带运输机驱动电动机转速，以达到节能目的。

本实用新型解决上述技术问题的技术方案如下：一种皮带运输机自适应节能控制装置，包括控制器模块101、变频器模块102、电动机103、皮带机104、物料流量测量模块105，其中，

所述皮带机104与外部的物料输送系统106相连接，用于传送物料；所述物料流量测量模块105用于测量皮带机104传送物料的实时物料流量值，并将测量所得的实时物料流量值输入至控制器模块101；所述控制器模块101获取物料流量给定值、电机转速的给定信号值、电机转速的反馈信号值、以及物料流量测量模块105输入的实时物料流量值，并根据电机转速的给定信号值与电动机转速的反馈信号值之间的差值以及物料流量给定值与实时物料流量值之间的差值对所述变频器模块102的输出频率进行控制；所述电动机103根据所述变频器模块102的输出频率动态改变电机转速。

进一步，所述控制器模块101采用PLC实现。

进一步，所述变频器模块102采用具有能量回馈单元的防爆型变频器实现。

采用本实用新型技术方案的有益效果是：(1)节能效果显著，变频调节响应极快，基本与工况变化同步，避免了“大马拉小车”现象；(2)保护电动机和电网，由于高压变频器卓越的软启动/停止功能(可以零转速启动)，大大降低了启动冲击电流对电动机和电网的冲击，有效减小了电机故障，从而大大延长了电机的检修周期和使用寿命，同时还有效避免了冲击负荷对电网的不利影响；(3)提高电网功率因数，由于高压变频器输入功率因数在95％以上，不仅无需功率补偿，还可提高电网的功率因数，减少了无功损失；(4)减少检修费用，由于高压变频器特有的平滑调节电机负载的转速，从而大大减少了负载以及电机的机械磨损，同时降低了轴承、轴瓦的温度，有效减少了检修费用，延长了设备的使用寿命；(5)增强系统安全性和可靠性，使用变频调节，可实现参数的实时恒定运行，提高了系统运行的安全稳定性。由于本实用新型采用自动控制，因此进一步提高了设备运行控制和系统运行管理的自动化水平，从而真正实现自动调节，大大增强了运行的安全可靠性。

附图说明

图1为本实用新型实施例中节能控制装置基于PLC的电动机转速自适应调节控制回路图；

图2为本实用新型实施例中节能控制装置基于变频器的电动机转速自适应调节控制回路图；

图3为本实用新型实施例中皮带机群中任一皮带机的模糊Petri网模型图。

具体实施方式

以下结合附图对本实用新型的原理和特征进行描述，所举实例只用于解释本实用新型，并非用于限定本实用新型的范围。