摘要：介绍皮带输送机采用多电机启动，减电机运行的措施，达到节能降耗的目的。叙述了该项目的改造及实施方案，并对改造前后的运行效果进行比对，得出结论，该方案的实施一定程度上起到了节能降耗的效果。
关键词：皮带输送机 节能 减电机运行
在全国开展节能减排的活动指导下，秦皇岛港务集团二公司装船二队依据设备中皮带机特点，对两条较长皮带机进行深入研究，采取了多电机启动，减少电机运行的措施。节约了生产用电，降低了能耗，取得了可观的经济效益。
1.可行性研究、分析
1.1皮带机功率分析
较长的皮带机在启动时，需要较大的启动功率，而运行平稳后，驱动功率将大幅下降。
1.1.1皮带机平稳运行时，电机所需功率
PM=PA／h (1)
PA 传动滚筒轴功率
h 驱动电机至传动滚筒的传动效率传动滚筒轴功率：
PA=FU V／1000 (2)
FU 传动滚筒圆周力
V 皮带速度
传动滚筒圆周力：
FU=FH+FN+Fs1+Fs2+Fst (3)
式(3)中各参数含义如下：
FH 皮带机的主要阻力：即物料及皮带移动、承载分支及回程分支托辊旋转所产生的阻力总和。
FN 皮带机的附加阻力：即加料段物料加速度、皮带间的惯性阻力及摩擦阻力、加料段加速物料和导料槽的摩擦阻力皮带绕过滚筒的弯曲阻力，除传动滚筒外的轴承阻力。
Fs1 主要特种阻力：托辊前倾的摩擦阻力和被输入物料与导料槽的摩擦阻力。
Fs2 附加特种阻力：皮带机清扫器等附属部件的摩擦阻力。
Fst 倾斜阻力，皮带输送物料至高处的阻力。
1.1.2皮带机启动功率
启动时，在最不利的情况下，确定的加速度应能保证物料与皮带之间不打滑，并且应保证在设定的时间内，皮带能达到设定的平稳速度。
启动功率：
Pm启=PA启／h (4)
PA启 皮带机传动滚筒轴功率
皮带机传送滚筒轴功率：
PA启=FA V／1000
启动滚筒圆周力：
FA=FU+Fa (5)
启动传动滚筒附加圆周力：
Fa= A(m1+m2) (6)
其中： A 启动加速度
m1 皮带机直线运动部分和旋转部分的惯性力
m2 电机、联轴器、制动轮、减速机、所有滚筒的转动惯量
1.1.3启动功率与平稳运行功率的比较
启动功率与平稳运行功率的比较。即是比较FU与Fa值。通过计算得出：在皮带机较长时，由于托辊较多，皮带较长，Fa比FU大得很多。因此，得出结论：在较长的皮带机上，启动所需的功率较大，平稳运行的功率相对与启动功率较小，皮带机减少电机运行是可行的。
1.2改造前，实际测量启动和平稳运行功率及分析
这次改造的皮带机电机是3台6kV、220kW高压电机，额定电流为28．5A。
1.2.1启动功率
6000V高压电机启动时的单台电流约为140A，代入公式(7)，得到电机启动功率约为571．2kW，3台电机总功率约为1713．6kW。
P=UIh1 (7)
h1即电机的功率因数，为0．68
1.2.2平稳运行的功率
3台6kV高压电机平稳运行时：皮带机空载单台电流约为12A，代入公式(7)，得空载平稳运行的功率为48．960kW，3台电机总功率约为146．880kW。皮带机满载单台电流为20A，代入公式(7)，得平稳运行的功率为81．6kW，3台电机总功率约为244．8kW。
1.2.3上述数据表明，皮带机平稳运行时功率将大幅下降，使得减少电机运行的改造具备可行性。
2.改造、实施
2.1减电机运行改造方案
减电机运行原理，如图1所示：
3台电机同时启动，经过检测装置测量，达到2台电机运行工况要求，控制装置控制其中一台电机脱离连锁，进而停止运行，之后2台电机运行。
2.2实际改造方案
皮带机电控基本特点是：采取继电器控制，3台电机联锁运行。针对这些特点，采取了控制电动机起动时间的方法，以降低改造难度。
经过实际测量，确定皮带机电机启动至平稳运行所需时间约控制在10s以内。为确定皮带机进入稳定运行状态，以保证安全，将减少电机时间定为180s，即在3台电机开始运行180s后，1台电机停止运行。
由于皮带机3台电机原电路采取联锁启动，一台电机停止运行时，3台电机同时停止工作。所以，在启动170s后，首先控制1台电机脱离联锁。然后，在第180s时，该电机停止运行。
该方案在原有继电器回路的基础上仅增加2个时间继电器，具有易改造、成本低等优点。
2.3改造后运行效果
针对一条2．2m宽、长630m的皮带机，3台220kW，6000V高压电机进行改造，比较电机运行情况，结果如下：
改造后经测量，重载情况下，单台电机最大运行电流为24A。
以最大电流计算，单台电机平稳运行功率约为97．92kW，2台电机总功率约为195．84kW。
通过以上测算数据可知，减少电机运行，完全可以满足电机运转要求。
3.减少电机运行节能效果
比较所得测算数据可见，在减少电机运行改造前后，皮带机电机总功率明显有所降低。
以每小时皮带机启动两次计算，忽略电机启动时间，减电机运行后，皮带机电机使用能耗仅为改造前的82％，降低18％，减电机运行改造有效地降低了皮带机用电量。
通过统计测算，以2007年为例，每条皮带机一年节约电费开支约11．4万余元。
4.结论
综上所述，二队的减电机运行改造，具有成本低、易操作、改造效果明显等优点。在确保皮带机运行稳定的基础上，有效地降低了皮带机能耗，在一定程度上起到了节能降耗的效果，经济效益显著。