[发明专利]一种传送带中电机的节能管理方法

说明书

技术领域

本发明涉及管理方法技术领域，主要适用于传送带中电机的节能管理方法。

背景技术

港口传送带系统是港口散货码头的重要组成部分。在我国，一般传送带系统的运行效率较低，其主要原因是负荷特性与电机的转矩特性不匹配。我国电机的整体运行状况，同国外相比差距很大，机组效率约为75%，比国外低10%左右；系统运行效率为30～40%，比国际先进水平低20～30%。当电机所带负荷较小时，电机的运行效率较低；当电机所带负荷较大时，电机才可能以较高效率运行。以某港口为例，传送带的皮带长度比较长，由于实际运行中，传送带工作于额定负载以下的时间高于皮带机工作于额定负载的时间，因此，其工作效率自然也比较低，其对能量的损耗自然也就较大。传送带在初步设计时一般按最大运输量考虑，而减速机和电动机的选型原则是等级靠大不靠小，并且由于传送带系统的托辊较多，皮带较长，是惯性力矩较大的机械设备，启动所需的功率较大。为了满足启动的要求，在选择驱动电机时，一般会选配额定功率较大的电机，一般均有20%～45%的富余量。而当系统平稳运行时，其功率相对于启动功率较小，致使大多数情况下电机处于轻载状态。这些因素导致系统运行存在着严重的“大马拉小车”现象，造成电机功率因数低、效率低。据测试，功率因数有时候甚至只有0.2～0.3，远远达不到供电部门要求的功率因数不得低于0.8的要求(各地有所不同)，同时还增加了电路不必要的损耗。以某港口的传送带系统为例，它是以电机驱动的皮带输送机来完成的，传送带的额定能力为6000T/H、最大能力6700T/H，每条传送带由三台电机通过变速箱、联轴器驱动皮带滚筒来带动传送带运转，传送带运行方式为电机按顺序延时启动后共同运转。此系统自投入使用以来，常常发现传送带的重载负荷远低于其额定负荷的状况，这意味着电机没有正常发挥其效率。如果电机长期处在低效率状态（空载或轻载）下运转，就会造成电力损耗的极大浪费。因此可以考虑，当三台电机存在较大浪费的时候就切换为两台电机运行，而当两台电机运行后，负载需求功率变大，并且有趋势大到两台电机不能胜任时，就启动第三台电机。从而达到减少电机及减速箱的损耗，节约能源的目的。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种传送带中电机的节能管理方法，它能够根据传送带的实际运行状况，对电机进行切换，从而达到减少电机损耗，节约能源的目的。

为解决上述技术问题，本发明提供了一种传送带中电机的节能管理方法包括：

计算得到负载的需求功率P_负；

计算得到电机总的输出功率P_总；

将P_负与P_总进行比较，根据比较结果对电机的工作状态进行切换；

若P_负小于P_总，则减少工作电机的数量，得到剩余的工作电机总的输出功率P_总‘；再将P_负与P_总‘进行比较，若P_负大于P_总‘，说明剩余的工作电机无法满足工作需求，则还原到对电机的工作状态进行切换之前的状态。

进一步地，所述将P_负与P_总‘进行比较之后，若所述P_负小于所述P_总‘，说明剩余的工作电机仍能够满足工作需求，则继续减少工作电机的数量直到P_负大于或者等于继续减少工作电机后的剩余工作电机总的输出功率；当P_负大于所述继续减少工作电机后的剩余工作电机总的输出功率时，增加工作电机的数量使P_负小于或者等于增加工作电机后的工作电机总的输出功率。进一步地，所述计算得到负载的需求功率P_负包括：通过公式计算得到负载的需求功率；其中，m为负载的质量，g为重力系数，t为负载做功的时间，h为负载垂直上升的高度。

进一步地，

所述计算得到电机总的输出功率P_总包括：

先计算得到电机的经济负载系数β，具体公式为