專利名稱：大型皮帶輸送機(jī)節(jié)能運(yùn)行方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種大型皮帶輸送機(jī)的節(jié)能運(yùn)行方法。
現(xiàn)有的大型皮帶輸送機(jī)通常是用于港口、礦山、冶金等行業(yè)上，這種皮帶輸送機(jī)由常規(guī)設(shè)計已基本定型，如已在連云港老煤碼頭改造工程中使用的，由交通部第三航務(wù)工程勘察設(shè)計院于1991年設(shè)計的“帶式輸送機(jī)”的控制電氣原理圖中已設(shè)定采用兩臺電機(jī)帶動皮帶輸送機(jī)運(yùn)行;同樣，已在連云港廟嶺煤碼頭使用的，由機(jī)械工業(yè)部上海電器科學(xué)研究所于1985年設(shè)計的“皮帶輸送機(jī)”的控制用高壓開關(guān)柜內(nèi)二次回路原理圖中也已設(shè)定用兩臺電動機(jī)來帶動皮帶輸送機(jī)。這類已設(shè)計定型的皮帶輸送機(jī)都有自控裝置，在啟動皮帶輸送機(jī)時通過自動開關(guān)、交流接觸器、各型繼電器、以及各種保護(hù)裝置，逐次起動第一臺、第二臺和第三臺電動機(jī)，使大型皮帶輸送機(jī)的皮帶起動運(yùn)行。在設(shè)計時考慮到輸送機(jī)起動時，電動機(jī)需要足夠的電動力矩來保證滿負(fù)荷的皮帶輸送機(jī)正常運(yùn)行。所以必須采用兩臺、或三臺電動機(jī)逐臺相繼起動帶動皮帶運(yùn)轉(zhuǎn)，這種起動方法可以克服過大的起動電流(一般要達(dá)到電動機(jī)額定電流的5-7倍)對電動機(jī)本身和供電線路的沖擊，當(dāng)皮帶輸送機(jī)進(jìn)入正常運(yùn)行后，這2臺或3臺電動機(jī)有時處于輕負(fù)載的低效率運(yùn)行狀態(tài)，也即是浪費(fèi)了部分電能。但是又不能省略一臺電動機(jī)，否則不能滿足滿載起動皮帶輸送機(jī)的要求。
本發(fā)明的任務(wù)是要提供一種大型皮帶輸送機(jī)的新運(yùn)行方法，以達(dá)到在原設(shè)計裝置的基礎(chǔ)上，并維持設(shè)備的原結(jié)構(gòu)基本不變的條件下，達(dá)到節(jié)能運(yùn)行的目的。
本發(fā)明是這樣實(shí)施的對由2臺和3臺電動機(jī)帶動的大型皮帶輸送機(jī)，經(jīng)對此電動機(jī)運(yùn)行時的最大電流作了測算，其結(jié)論認(rèn)為當(dāng)兩臺電動機(jī)在正常情況下的最大運(yùn)行電流之和與一臺電動機(jī)的額定電流之比小于1.1-1.3時，和當(dāng)三臺電動機(jī)運(yùn)行時，第三臺電動機(jī)的最大運(yùn)行電流和第一、二臺電動機(jī)的最大運(yùn)行電流之和都小于此一臺電動機(jī)的額定電流的1.1-1.3倍時，可以對此大型皮帶輸送機(jī)的電動機(jī)在進(jìn)入正常運(yùn)行后的1-3分鐘后，仃止其中第三臺電動機(jī)的供電，若繼續(xù)運(yùn)行時，正在運(yùn)行的兩臺電動機(jī)的最大運(yùn)行電流總和小于一臺電動機(jī)的額定電流的1.1-1.3倍，則可再仃止其中一臺電動機(jī)的供電。這樣，保證電動機(jī)運(yùn)行在負(fù)荷較高的高效率狀態(tài)，達(dá)到了節(jié)能的目的。
對于兩臺電動機(jī)帶動的皮帶輸送機(jī)，為何選擇1.1-1.3的系數(shù)作為切除第二臺電動機(jī)供電的依據(jù)？因?yàn)樵谡Ｇ闆r下，兩臺同型號電動機(jī)運(yùn)行后可切除第二臺電動機(jī)的供電，可用下述公式表達(dá)電動機(jī)提供有效功率的關(guān)系在兩臺電動機(jī)運(yùn)行時，第一臺電動機(jī)提供的機(jī)械功率P1=
U·I1·Cosρ1·
第二臺電動機(jī)提供的機(jī)械功率P2=
U·I2·Cosρ2·
切除第二臺電動機(jī)供電后，第一臺電動機(jī)提供了皮帶輸送機(jī)的機(jī)械功率為P′1=
U·I′·Cosρ′1·
∴P1′＝P1+P2其中U電網(wǎng)的線電壓I電動機(jī)運(yùn)行線電壓電動機(jī)運(yùn)行效率Cosρ電動機(jī)運(yùn)行的功率因素此處，我們參考了《電機(jī)學(xué)》下冊，章名濤主編，科學(xué)出版社出版，第607頁的圖26-12“異步電動機(jī)的特性曲線”。從運(yùn)行曲線上可以看出，當(dāng)兩臺電動機(jī)在輸出功率較小的情況下運(yùn)行，其中至少有一臺電動機(jī)的運(yùn)行是在低效率狀態(tài)。改為一臺電動機(jī)運(yùn)行后，該電動機(jī)的輸出功率增加電動機(jī)的運(yùn)行效率上升，達(dá)到了高效節(jié)能之目的。
從電動機(jī)的特性曲線上可以看出，電動機(jī)輸出功率不同，其功率因素Cocρ，效率η與電動機(jī)的額定輸出情況下的輸出功率Ped，電流led，功率因素Cosρed，效率 滿足下述關(guān)系 根據(jù)曲線上不同的P/Ped對應(yīng)的 我們可以計算對應(yīng)的I/Ied之值。并列于下表P/Ped 0.083 0.17 0.25 0.33 0.42 0.5Cosρ 0.4 0.53 0.61 0.68 0.73 0.77 0.42 0.58 0.7 0.82 0.85 0.86I/Ied 0.34 0.39 0.41 0.44 0.49 0.53
P/Ped 0.58 0.67 0.75 0.83 0.92 1.0Cosρ 0.8 0.82 0.83 0.83 0.83 0.82 0.86 0.88 0.87 0.87 0.87 0.85I/Ied 0.59 0.65 0.72 0.80 0.89 1.0如果兩臺電動機(jī)帶動的皮帶輸送機(jī)系統(tǒng)，起動完畢后切除第二臺電動機(jī)的供電，必須保證余下的該臺電動機(jī)在最大負(fù)荷時其輸出功率不超過其額定功率，此時其運(yùn)行電流不超過電動機(jī)的額定電流。因此，我們把P/Ped從0→1變化時，I/Ied的變化曲線Ⅰ和P/Ped從1→0變化時，I/Ied的變化曲線Ⅱ在同一張圖上疊加，得出在任何情況下，兩臺電動機(jī)的輸出功率之和為電機(jī)額定功率的兩臺電動機(jī)運(yùn)行電流之和與電動機(jī)之額定電流的關(guān)系即曲線Ⅲ(I+I)/Ied，從曲線Ⅲ上，我們可以看出曲線Ⅲ的變化范圍為1.06-1.34。
由此，可以認(rèn)為兩臺功率相同或相近的電動機(jī)帶動的皮帶輸送機(jī)，若正常情況下電動機(jī)最大運(yùn)行電流之和不超過電動機(jī)額定電流的1.1-1.3倍，則可以在皮帶輸送機(jī)起動后的1-3分鐘后，切除一臺電動機(jī)的供電，使一臺電動機(jī)的運(yùn)行處于高效率狀態(tài)，達(dá)到節(jié)能的目的。
對由三臺電動機(jī)帶動的皮帶輸送機(jī)在正常情況下，第三臺電動機(jī)與其它兩臺電動機(jī)的最大運(yùn)行電流之和都小于一臺電動機(jī)的額定電流的1.1-1.3倍，則可切斷第三臺電動機(jī)的供電。如果，余下的兩臺電動機(jī)正常情況下，最大運(yùn)行電流之和不超過電動機(jī)額定電流的1.1-1.3倍，還可以繼續(xù)按兩臺電動機(jī)帶動的皮帶輸送機(jī)的節(jié)能運(yùn)行方法進(jìn)行處理，即可以再切斷一臺電動機(jī)的供電。
對采用本發(fā)明所指的運(yùn)行方法的過程中，應(yīng)保證皮帶輸送機(jī)原系統(tǒng)控制信號的完好，應(yīng)對電動機(jī)的運(yùn)行電流進(jìn)行檢測，如果最大負(fù)荷時，電動機(jī)運(yùn)行電流之和超過其額定電流則不再適宜采用本節(jié)能運(yùn)行方法。
下面舉一實(shí)施例對本發(fā)明作出較為詳細(xì)的闡述。


圖1是本發(fā)明采用的I/Ied-P/Ped曲線圖。
根據(jù)附圖，對以連云港港務(wù)局煤炭裝卸公司所用的大型皮帶輸送機(jī)為例，該公司有三臺電動機(jī)帶動的皮帶輸送機(jī)4座，有二臺電動機(jī)帶動的皮帶輸送機(jī)6座，而由三臺電動機(jī)帶動的皮帶輸送機(jī)，由于使用過程中已發(fā)現(xiàn)設(shè)計動力余量太大，已改成由兩臺電動機(jī)來帶動，所以本發(fā)明以兩臺電動機(jī)帶動的皮帶輸送機(jī)為例，所測算的有關(guān)數(shù)據(jù)列于下表輸送機(jī)編號12345678電動機(jī)參數(shù)臺數(shù)(臺)22222222電壓(V)3803806000
功率(KW)155155300額定電流(A)28528537.5 : : : : :
正常運(yùn)轉(zhuǎn)時的最大電流(A)第一臺150150213017172222第二臺180180221222221516切除第二臺電動機(jī)后，第一臺電動機(jī)最大運(yùn)行電流(A)≤240≤34≤33≤28≤28≤27≤32最大運(yùn)行電流占額定電流的百分比(％)84.2 : 90 88 75 : 72 85由上表所列8臺大型皮帶輸送機(jī)的有關(guān)數(shù)據(jù)可見1、對1、2號皮帶輸送機(jī)的兩臺電動機(jī)的參數(shù)來看，其電壓都是380V，功率155KW，額定電流為285A。其正常運(yùn)行時的最大運(yùn)行電流，第一臺都是150A，第二臺都是180A，則第一、二兩臺的最大運(yùn)行電流之和為150+180＝330A，330A與一臺電動機(jī)的額定電流之比為330A/285A＝1.15，則可以在皮帶輸送機(jī)進(jìn)入正常運(yùn)行后的1-3分鐘后將第二臺電動機(jī)的電流切斷，使整個皮帶輸送機(jī)由第一臺電動機(jī)來帶動，此時輸送機(jī)仍可保持正常運(yùn)行。此時第一臺電動機(jī)的最大運(yùn)行電流小于240A，僅為一臺電動機(jī)的額定電流的84.2%，是此電動機(jī)的較高效率。
2、對第3號皮帶輸送機(jī)的兩臺電動機(jī)，其電壓為6KV，功率為300KW，額定電流為37.5A。第一臺電動機(jī)的最大運(yùn)行電流為21A，第二臺電動機(jī)的最大運(yùn)行電流為22A，將21A+22A＝43A，令43A/37.5A＝1.16，則可以在輸送機(jī)進(jìn)入正常運(yùn)行的1-3分鐘后切斷第二臺電動機(jī)的電流，使整機(jī)由第一臺電動機(jī)來帶動，此時第一臺電動機(jī)的最大運(yùn)行電流小于34A，占一臺電動機(jī)額定電流的90%。所以此時整臺皮帶輸送機(jī)由第一臺電動機(jī)來帶動是體現(xiàn)了此電動機(jī)應(yīng)用的最高效率。
3、同樣對4、5、6、7、8號皮帶輸送機(jī)的有關(guān)數(shù)據(jù)的測定，都說明了，由兩臺電動機(jī)帶動的大型皮帶輸送機(jī)，在皮帶輸送機(jī)進(jìn)入正常運(yùn)行時，兩臺電動機(jī)的最大運(yùn)行電流之和與一臺電動機(jī)額定電流之比都小于1.1-1.3的范圍內(nèi)，在切斷一臺電動機(jī)之后，尚在運(yùn)行中的第一臺電動機(jī)的最大運(yùn)行電流占其額定電流的72-90%，所以證明了第一臺電動機(jī)的單機(jī)運(yùn)行完全是可行的。
權(quán)利要求
1.一種大型皮帶輸送機(jī)的節(jié)能運(yùn)行方法，在保持原有設(shè)計和裝置不變的條件下起動電動機(jī)，使輸送皮帶得以運(yùn)行，其特征在于當(dāng)此輸送機(jī)由兩臺電動機(jī)或是由三臺電動機(jī)來帶動的，在電動機(jī)起動之后，實(shí)測第一臺和第二臺電動機(jī)(有第三臺電動機(jī)的可以三臺一起計算)的最大運(yùn)行電流之和與一臺(有三臺電動機(jī)的可按二臺電動機(jī)計算)電動機(jī)的額定電流之比小于1.1-1.3時，可以在正常運(yùn)行1-3分鐘之后，切斷第二臺電動機(jī)的電源；對由三臺電動機(jī)帶動的皮帶輸送機(jī)，若第三臺電動機(jī)的最大運(yùn)行電流與第一、二臺電動機(jī)的最大運(yùn)行電流之和小于一臺電機(jī)的額定電流的1.1-1.3倍，則可以切斷一臺電動機(jī)的電流，所余兩臺電動機(jī)的有關(guān)比值還小于1.1-1.3倍時，還可以再切斷一臺電動機(jī)的電源，這時所運(yùn)行的一臺(對原有三臺電動機(jī)的輸送機(jī)以兩臺計)電動機(jī)的最大運(yùn)行電流都不會超過這一臺(或兩臺)電動機(jī)的額定電流。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種大型皮帶輸送機(jī)的節(jié)能運(yùn)行方法。采用這種方法將可以使由兩臺或三臺電動機(jī)帶動的皮帶輸送機(jī)在保持原設(shè)計基本不變和不改動原裝置的條件下，使皮帶輸送機(jī)以最少的電動機(jī)動力帶動下正常運(yùn)行，而使運(yùn)行的電動機(jī)達(dá)到最高效率。從而達(dá)到最大的節(jié)能效果。
文檔編號B65G15/00GK1075691SQ9210786
公開日1993年9月1日 申請日期1992年12月18日 優(yōu)先權(quán)日1992年12月18日
發(fā)明者李大新 申請人:連云港港務(wù)局煤炭裝卸公司