动力配煤很早就提出来了，但体上来说技术还比较粗放。 随着煤炭价格的市场化，煤炭生产厂和客户端开始直接接触，很多企业都开始从事配煤行业，但现在国内大部分企业都是采取粗放的配煤方式，不够精细。技术含量低，混配出来的煤炭质量和稳定性就差，煤炭的不均匀性决定了取样难度比较大，混配的误差也就比较大。
2.1 工艺原理
工业煤炭混配配煤通常使用多仓混煤系统，根据设定的比例实现混合控制使得煤仓的煤混合在一起。该系统设备包括6台筒仓，把不同的煤装到不同的筒仓，每个筒仓可容纳9000吨煤，
按照用户的要求和不同煤源提出适当的配煤方案，通过PLC自动化技术实现配煤比例稳定控制，满足用户的要求。该设备可以把各个筒仓中的煤按设定的比例混合在一起，使煤质达到工业要求。自动化配煤的关键是各个煤仓的出煤量控制，基于艾默生CT公司的Commander SK系列变频驱动器的自动化混煤系统如图1所示。
（1）系统要求：筒仓出煤量为160T/h~1600T/h，相对应的电机速度为3~50HZ。
（2）驱动器参数：SK6402为矢量控制驱动器，额定电压380~480V(±10%)，额定输出电流210A，可在150%过载电流下运行60S，额定功率110KW，输出频率0~1500HZ。
（3）电机参数：额定功率90KW；3P；额定电压400V；额定电流95.3A；额定速度1475RPM；功率因数0.89。
2.2 电控系统
电控系统是由变频驱动器和PLC系统集成实现。筒仓底部有一个刮煤刀，
刮煤刀由两个对称旋转的减速驱动齿轮的位置是对称的。这两台电机由一台110kw 的Commander SK系列变频驱动器SK6402驱动，SK6402则由PLC进行控制。艾默生CT变频驱动器用来驱动筒仓下端的刮刀电机，旋转的刮刀将筒仓的煤排出筒仓，通过调整煤仓出煤刮刀转速来控制出煤量。各个筒仓内装有不同需求的煤，当刮刀旋转时，筒仓内的煤将会从出煤口排出，落在同一传送皮带上进行混合之后，成品煤将直接送到货船上运送出港。
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图1 混煤机原理示意图 |
Commander SK系列变频驱动器SK6402变频驱动器电气原理如图2所示。因为变频驱动器同时驱动两台电机，因此在设置参数时需注意电机电流需设为两台电机的电流之和，即190.6A，不选用矢量控制而是选用V/F控制模式。
图2 SK6402原理接线图
2.4 低速大转矩变频系统调试
（1）堵转故障现象。该混煤机系统运行时，由刮刀将煤排除筒仓。因为煤块大小不均匀，或者由于天气原因造成的潮湿等情况，刮刀受力不均匀，这导致电机负载不稳定，电流在90~120A范围内波动，当电机以低速运行时（3HZ以下），如果负载过大，导致刮刀卡住，驱动器输出电流过大，驱动器将自动对电流进行限制，降低电流大小。通过软件CTscope检测电流状态，堵转电流监测波形如图3所示。 此时，当刮刀卡住，电机无法转动时，驱动器*输出电流可达250A。之后，驱动器将会限制电流输出，当降到0A时，再次提升电流输出。当出现此种情况后，如果任其发展，驱动器将显示“OVL.d”，对过载电流进行积分累计，直至出现 “It.AC”过流报警故障，致使系统停产。
图3 电机堵转时监测到的波形
（2）堵转原因分析。由于我们采用V/F控制模式驱动电机运行，当电机低频运行时，驱动器输出的电压较低，受电动定子绕组电阻所引起压降影响，无法给电机提供足够的扭矩输出。
（3）堵转问题解决。针对这种情况，我们需要增大电压提升以补偿启动转矩，具体参数设置可通过监测电流、电机速度波形选出较佳曲线来确定。 驱动器输出电压、频率及电压提升的关系如图4所示。经过调整电压提升值，系统在低频（2HZ）下能够正常运行，图5为监测到的电流、电机速度曲线。电流稳定在90~120A之间，速度曲线稳定，达到了预期目的。
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图5 正常运行时监测到的波形 |
