摘要：采用高壓變頻器驅動帶式輸送機,是礦井提高皮帶壽命
、安全可靠性的重要手段。本文通過對液力耦合器與變頻器在皮帶機應用的比較,結合越南某煤礦的皮帶變頻改造現場,介紹皮帶機係統變頻改造相關技術,以及高壓變頻器在皮帶機係統上的應用情況。

　　關鍵詞：皮帶機
、、高壓變頻器、矢量技術
、主從控製
、功率均衡

　一、引言

　　皮帶機在煤礦的使用非常普遍。皮帶機上的皮帶是一個彈性體
，因此，《煤礦安全規程》規定
，大功率皮帶機必須加設軟啟動裝置。目前煤礦采用的軟啟動裝置絕大部分是液力耦合器。還有使用CST的（集變速箱，耦合器，電液控製為一體）。液力耦合器（液偶）suirannengbufenjiejuepidaijideruanqidongwenti
，danhaishicunzaiweihugongzuoliangda

，nenghaogao，duipidaiqiangduyaoqiugaodengbiduan。suizhegaoyabianpinjishudebuduanjinbuhewanshan
，yijingzhubuqudaichuantongyeoudeweizhi。

　二
、皮帶機工作原理和特點

　　皮(pi)帶(dai)機(ji)通(tong)過(guo)驅(qu)動(dong)輪(lun)鼓(gu)，靠(kao)摩(mo)擦(ca)牽(qian)引(yin)皮(pi)帶(dai)運(yun)動(dong)，皮(pi)帶(dai)通(tong)過(guo)張(zhang)力(li)變(bian)形(xing)和(he)摩(mo)擦(ca)力(li)帶(dai)動(dong)物(wu)體(ti)在(zai)支(zhi)撐(cheng)輥(gun)輪(lun)上(shang)運(yun)動(dong)，皮(pi)帶(dai)是(shi)彈(dan)性(xing)儲(chu)能(neng)材(cai)料(liao)
，在(zai)皮(pi)帶(dai)機(ji)停(ting)止(zhi)和(he)運(yun)行(xing)時(shi)都(dou)儲(chu)存(cun)有(you)大(da)量(liang)勢(shi)能(neng)，這(zhe)就(jiu)決(jue)定(ding)了(le)皮(pi)帶(dai)機(ji)的(de)啟(qi)動(dong)應(ying)該(gai)采(cai)用(yong)軟(ruan)啟(qi)動(dong)的(de)方(fang)式(shi)。目(mu)前(qian)煤(mei)礦(kuang)采(cai)用(yong)的(de)軟(ruan)啟(qi)動(dong)裝(zhuang)置(zhi)絕(jue)大(da)部(bu)分(fen)是(shi)液(ye)力(li)耦(ou)合(he)器(qi)，通(tong)過(guo)市(shi)場(chang)調(tiao)查(zha)和(he)用(yong)戶(hu)的(de)反(fan)饋(kui)，液(ye)力(li)耦(ou)合(he)器(qi)在(zai)驅(qu)動(dong)皮(pi)帶(dai)機(ji)時(shi)的(de)種(zhong)種(zhong)弊(bi)端(duan)已(yi)暴(bao)露(lu)無(wu)遺(yi)，液(ye)力(li)耦(ou)合(he)器(qi)正(zheng)逐(zhu)步(bu)的(de)被(bei)高(gao)壓(ya)變(bian)頻(pin)器(qi)所(suo)取(qu)代(dai)。

　三、液力耦合器與變頻器驅動皮帶機的優劣點

　　1
、傳統液偶存在的弊端如下：

　　（1）采用液偶
，電動機必須先空載啟動。工頻啟動時，啟動電流很大，為電動機額定電流的4～7bei。qidongshunjiandianliuhuizaiqidongguochengzhongchanshengchongji，yinqidiandongjineibujixieyinglihereyinglifashengbianhua，duijixiebufenzaochengyanzhongmosunshenzhisunhuai。tongshihaijiangyinqidianwangdianyadexiajiang，yingxiangdaodianwangneiqitashebeidezhengchangyunxing
，yinci
，darongliangdepidaijihaibixufujiadiandongjiruanqidongshebei。ru：水電阻
；

　　（2）、液偶長時間工作時會引起液體溫度升高，熔化金合塞，還會引起漏液
，增大維護工作量
，汙染環境；

　　（3）、采用液偶時皮帶機的加載時間較短，容易引起皮帶張力變化，因此對皮帶帶強度要求較高；

　　（4）、一般的皮帶機都是長距離大運量

，通常都是多電機驅動，采用液偶驅動很難解決多電機驅動時的功率平衡問題。

　　2
、采用高壓變頻器對皮帶機進行驅動的優勢如下：

　　1
、zhenzhengshixianpidaijiruanqidong。tongguodianjimansuqidongdaidongpidaijihuanmanqidong
，jiangjiaodaineibuzhucundenenglianghuanmanshifang，kejiangshusongjiqitingshichanshengdechongjijianzhizuixiao，jihuduijiaodaibuzaochengsunhai；

　　2、降低膠帶帶強。由於變頻器啟動時間可以在1～3600s內調整，皮帶機啟動時間通常在60～200s內(nei)根(gen)據(ju)現(xian)場(chang)情(qing)況(kuang)設(she)定(ding)。啟(qi)動(dong)時(shi)間(jian)延(yan)長(chang)大(da)大(da)降(jiang)低(di)對(dui)帶(dai)強(qiang)的(de)要(yao)求(qiu)

，減(jian)少(shao)設(she)備(bei)初(chu)期(qi)投(tou)資(zi)。實(shi)際(ji)應(ying)用(yong)中(zhong)，由(you)於(yu)降(jiang)低(di)了(le)啟(qi)動(dong)衝(chong)擊(ji)
，機(ji)械(xie)係(xi)統(tong)的(de)損(sun)耗(hao)也(ye)隨(sui)之(zhi)降(jiang)低(di)，尤(you)其(qi)托(tuo)輥(gun)及(ji)滾(gun)筒(tong)壽(shou)命(ming)大(da)大(da)延(yan)長(chang)；

　　3
、實shi現xian皮pi帶dai機ji多duo電dian機ji驅qu動dong時shi的de轉zhuan矩ju平ping衡heng。應ying用yong變bian頻pin器qi對dui皮pi帶dai機ji驅qu動dong時shi可ke以yi采cai用yong一yi拖tuo一yi控kong製zhi，多duo電dian機ji驅qu動dong時shi采cai用yong主zhu從cong或huo協xie調tiao櫃gui控kong製zhi方fang式shi
，實shi現xian轉zhuan矩ju平ping衡heng；

　　4、驗帶功能。低速驗帶功能是皮帶機檢修的要求。變頻調速係統為無極調速的交流傳動係統
，在空載驗帶狀態下可調整0～100%額定帶速範圍內的任意帶速
；

　　5
、平穩的重載啟動。變頻器低頻運轉可輸出2.2倍額定力矩，適於重載啟動
；

　　6、自動調速。變頻器配合煤流傳感器可以根據負載輕重自動調節膠帶速度，節電的同時還減少了膠帶的磨損；

　　7

、節(jie)能(neng)。對(dui)應(ying)於(yu)煤(mei)礦(kuang)的(de)特(te)殊(shu)生(sheng)產(chan)條(tiao)件(jian)
，有(you)時(shi)，煤(mei)的(de)產(chan)量(liang)是(shi)極(ji)不(bu)均(jun)勻(yun)的(de)，當(dang)然(ran)皮(pi)帶(dai)機(ji)係(xi)統(tong)的(de)運(yun)煤(mei)量(liang)也(ye)是(shi)不(bu)均(jun)勻(yun)的(de)，在(zai)負(fu)載(zai)輕(qing)或(huo)無(wu)負(fu)載(zai)時(shi)，皮(pi)帶(dai)機(ji)係(xi)統(tong)的(de)高(gao)速(su)運(yun)行(xing)對(dui)機(ji)械(xie)傳(chuan)動(dong)係(xi)統(tong)的(de)磨(mo)損(sun)浪(lang)費(fei)較(jiao)為(wei)嚴(yan)重(zhong)
，同(tong)時(shi)電(dian)能(neng)消(xiao)耗(hao)也(ye)較(jiao)低(di)速(su)運(yun)行(xing)大(da)的(de)多(duo)，但(dan)因(yin)生(sheng)產(chan)的(de)需(xu)要(yao)皮(pi)帶(dai)機(ji)係(xi)統(tong)又(you)不(bu)能(neng)隨(sui)時(shi)停(ting)車(che)，采(cai)用(yong)單(dan)獨(du)的(de)控(kong)製(zhi)係(xi)統(tong)對(dui)前(qian)級(ji)運(yun)輸(shu)係(xi)統(tong)的(de)載(zai)荷(he)


、本機運輸係統的載荷進行分別測量，這樣可控製變頻器降速或提前升速。對於載荷不均的皮帶機係統，可節約電能、降低皮帶的磨損。

　四

、用戶現場介紹

　　該煤礦位於越南廣寧省錦普市
，隸屬於越南政府企業，該煤礦皮帶機參數如下表：

　　現場圖片如下:

　　

　　圖1：現場圖片

　　

　　電機和齒輪減速器（減速比1：50）

　　

　　滾筒

　　

　　英威騰高壓變頻器

　　

　　出煤圖

　五

、英威騰高壓變頻器調試

　　英威騰高壓變頻器調速係統是我公司自主研發、設計的新一代高壓變頻調速係統
，它采用了當前最先進的高性能的無速度傳感器矢量控製方式，同時兼容了矢量化的VF控製，使產品具有：高質量的輸入特性
、高功率因數以及完美的電源輸出特性。同時具有控製精度高、動態力矩響應快、低頻轉矩輸出力矩大
、雙頻製動快、單麵正麵維護等優點。

　　采用多單元串聯脈寬調製疊波技術

，通過功率單元串聯，從電網的輸入電壓經過移相變壓器

，變成3*N路三相660V/690V的低壓電壓（N為每相功率單元的個數），然後把這些電壓輸出分別給每個功率單元供電。每個單元采用H橋的方式
，由主控係統采用移相的方式，控製每個H橋的PWM輸出；把同一相的單元PWM輸出串聯起來
，每相的第一個單元采用“Y”方式連接，三相最後一個單元合成高壓電壓輸出；通過功率單元的逆變轉換，實現了AC-DC-AC轉換。

　　根據現場考察與用戶溝通
，我司為該煤礦配置兩套高壓變頻器
，額定功率：450KW，額定電流：54A，額定電壓6KV，兩台高壓變頻器采用矢量運行，控製方式為主從控製，按照VF運行——參數自學習——矢量運行的方式分別調試主
、從機
，記錄參數如下：

　　主機調試參數：

　　從機調試參數：

　　參數自學習結果：

　　通過參數自學習結果觀察，兩台電機相關參數相差不大


，對比相同頻率下VF模式和矢量模式變頻器輸出電壓和電流

，相差也不大
，印證了變頻器工作正常，參數自學習結果正確。

　　單機調試完成，又進行主從模式調試，從0HZ-50HZ運行，觀察主機、從機輸出電流和電壓，兩台變頻器運行正常，電機運行穩定
，調試完成。

　六、結束語

　　皮帶機的驅動係統采用英威騰生產的高壓變頻器
，不但提高了生產效率和係統的綜合可靠性，降低了能耗，而且達到了現場安裝方便、運行性能安全良好的效果。實踐證明，利用技術先進
、成cheng熟shu安an全quan的de高gao壓ya變bian頻pin調tiao速su係xi統tong可ke以yi全quan麵mian實shi現xian高gao效xiao調tiao節jie現xian場chang工gong況kuang，提ti高gao係xi統tong自zi動dong化hua程cheng度du，節jie約yue電dian能neng的de目mu的de。使shi用yong高gao壓ya變bian頻pin器qi可ke以yi大da大da降jiang低di現xian場chang維wei護hu量liang

，帶dai來lai可ke觀guan的de效xiao益yi，切qie實shi響xiang應ying國guo家jia節jie能neng降jiang耗hao的de號hao召zhao，值zhi得de大da力li推tui廣guang。