英威騰CHV190中壓變頻器在雙滾筒驅動帶式輸送機上的應用
2026-04-07 06:02:32
——主從功率均衡模式應用
深圳市英威騰電氣股份有限公司 技術支持部
摘 要：本文主要介紹了英威騰CHV190中壓係列變頻器采用主從功率均衡模式在雙滾筒分別驅動帶式輸送機上的應用。主從功率均衡模式是英威騰CHV190xiliebianpinqidutedekongzhigongneng，nengshituodongtongyishebeideduotaidianjishuchugonglvxiangtong，bingqiebucaiyongduotaibianpinqizhijiangongzhiliumuxianfangshi，bimianlebutongbianpinqizhijiandianliubupinghengdewenti。kongzhixingnengyouliang，yunxingwending、可靠。
關鍵詞：CHV190中壓變頻器 雙滾筒分別驅動帶式輸送機 主從功率均衡模式
一、引言
帶式輸送機又稱膠帶輸送機，俗稱“皮帶機”。它作為一種連續動作式輸送設備廣泛應用於冶金、電力、化工等行業，在煤炭行業應用更為廣泛。英威騰CHV190中壓變頻器已經成功的應用在了雙滾筒分別驅動帶式輸送機上，兩台變頻器采用主從功率均衡控製模式，主機和從機之間通過485通信或CAN通信進行信號傳輸，分配兩電機之間的負荷使其達到均勻平衡。本文將具體介紹兩台英威騰CHV190係列中壓變頻器采用主從功率均衡模式在山西平遙明子煤礦帶式輸送機上的應用。
二、雙滾筒分別驅動帶式輸送機電氣傳動要求
2.1 雙滾筒分別驅動帶式輸送機的組成
下圖為帶式輸送機簡圖如圖1：
圖1 帶式輸送機示意圖
通用帶式輸送機由輸送帶、托輥、滾筒及驅動、製動、張緊、改向、裝載、卸載、清掃等裝置組成。輸送帶繞經傳動滾筒和機尾換向滾筒形成一個無極的環形帶。
雙shuang滾gun筒tong驅qu動dong帶dai式shi輸shu送song機ji有you兩liang種zhong形xing式shi，一yi種zhong是shi雙shuang滾gun筒tong共gong同tong驅qu動dong，另ling一yi種zhong是shi雙shuang滾gun筒tong分fen別bie驅qu動dong。雙shuang滾gun筒tong共gong同tong驅qu動dong其qi實shi質zhi和he單dan滾gun筒tong驅qu動dong一yi樣yang，兩liang個ge滾gun筒tong由you1:1的齒輪連接。雙滾筒分別驅動其原理類似於兩個單滾筒驅動，兩個滾筒由2台電機拖動。雙滾筒分別驅動帶式輸送機的原理示意圖如下：
圖2 分別驅動帶式輸送機示意圖
2.1 雙滾筒分別驅動帶式輸送機電氣傳動要求
· 眾(zhong)所(suo)周(zhou)知(zhi)，皮(pi)帶(dai)是(shi)一(yi)個(ge)彈(dan)性(xing)體(ti)，在(zai)靜(jing)止(zhi)或(huo)運(yun)行(xing)時(shi)皮(pi)帶(dai)內(nei)貯(zhu)藏(zang)了(le)大(da)量(liang)的(de)能(neng)量(liang)，在(zai)皮(pi)帶(dai)機(ji)起(qi)動(dong)過(guo)程(cheng)中(zhong)，如(ru)果(guo)不(bu)加(jia)設(she)軟(ruan)起(qi)動(dong)裝(zhuang)置(zhi)，皮(pi)帶(dai)內(nei)貯(zhu)藏(zang)的(de)能(neng)量(liang)將(jiang)很(hen)快(kuai)釋(shi)放(fang)出(chu)去(qu)，在(zai)皮(pi)帶(dai)上(shang)形(xing)成(cheng)張(zhang)力(li)波(bo)並(bing)迅(xun)速(su)沿(yan)著(zhe)皮(pi)帶(dai)傳(chuan)輸(shu)出(chu)去(qu)，過(guo)大(da)的(de)張(zhang)力(li)波(bo)極(ji)易(yi)引(yin)起(qi)皮(pi)帶(dai)被(bei)撕(si)斷(duan)。因(yin)此(ci)，《煤礦安全規程》規定，帶式輸送機必須進行軟啟動。
· 帶式輸送機裝料起動時，負載轉矩很大，要求電機驅動裝置輸出起動轉矩也足夠大，才能保證能使帶式輸送機順利起動。
· 雙(shuang)滾(gun)筒(tong)分(fen)別(bie)驅(qu)動(dong)帶(dai)式(shi)輸(shu)送(song)機(ji)需(xu)要(yao)由(you)兩(liang)台(tai)電(dian)機(ji)驅(qu)動(dong)，需(xu)要(yao)保(bao)證(zheng)這(zhe)兩(liang)台(tai)電(dian)機(ji)輸(shu)出(chu)功(gong)率(lv)相(xiang)同(tong)，即(ji)功(gong)率(lv)均(jun)衡(heng)，避(bi)免(mian)電(dian)機(ji)之(zhi)間(jian)輸(shu)出(chu)功(gong)率(lv)不(bu)同(tong)，使(shi)出(chu)力(li)大(da)的(de)電(dian)機(ji)出(chu)現(xian)過(guo)載(zai)或(huo)過(guo)流(liu)故(gu)障(zhang)。
· 如果帶式輸送機用於向下運輸，則需要考慮製動問題。
· 如果帶式輸送機使用的環境是在煤礦井下，則需要考慮使用防爆型的驅動裝置。
三、英威騰CHV190中壓變頻器在雙滾筒分別驅動帶式輸送機上的應用
3.1 主從功率均衡模式在雙滾筒分別驅動帶式輸送機上的應用
英威騰CHV190中壓變頻器已經成功運用於山西某煤礦兩台電機驅動的帶式輸送機上，兩台電機各驅動一個滾筒。驅動兩台電機的兩台CHV190變頻器之間采用主從功率均衡模式，一台變頻器為主機，另一台變頻器為從機。要求兩台電機輸出功率基本相同。
具體情況如下：
1) 帶式輸送機電機參數
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項目 |
參數 |
備注 |
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電機額定功率 |
132kW |
2台 |
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電機額定電壓 |
690V |
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電機額定電流 |
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單台電機 |
2) 根據以上帶式輸送機的要求，具體變頻器配置如下：
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項目 |
參數 |
備注 |
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變頻器型號 |
CHV190 |
2台，礦用隔爆型 |
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變頻器額定功率/電壓/電流 |
200kW/690V/ |
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隔爆型CHV190-200G-6外形圖如下圖3：
圖3 隔爆型變頻器
1) CHV190變頻器電機參數調試：
在帶式輸送機電機與負載脫開的情況下，單台變頻器帶電機運行，設置好電機參數後，首先在V/F模式下運行。選擇幾個頻率點（如：5Hz，10Hz，15Hz，25Hz，35Hz，50Hz）分別運行，觀察電流是否正常。可以使用上位機軟件觀察電流曲線。如果有振蕩則修改P2.19，一般取值在0、1、2這zhe三san個ge數shu間jian選xuan擇ze。待dai電dian流liu不bu振zhen蕩dang時shi再zai進jin行xing電dian機ji參can數shu自zi學xue習xi操cao作zuo，如ru果guo不bu能neng旋xuan轉zhuan自zi學xue習xi就jiu采cai用yong靜jing態tai學xue習xi，電dian機ji參can數shu自zi學xue習xi結jie束shu後hou，在zai開kai環huan矢shi量liang模mo式shi下xia運yun行xing電dian機ji。調tiao整zheng電dian機ji電dian感gan、互感和空載電流參數，使電機運行正常，並保證輸出電壓對應頻率線性增長，在額定頻率時需保證輸出額定電壓。
開環速度模式調試結束後，再采用開環轉矩模式，設置P3.12=1，通過給定不同的轉矩值，觀察電機運行情況，同樣調整電機電感、互感和空載電流參數，使電機運行正常。這樣電機參數調試完畢。
2) 主從功率平衡模式調試
主從功率均衡主機模式接線圖如下圖4：
圖4 功率均衡模式接線圖
備注：上圖中的通信可以為485通信（通訊卡和I/O擴展卡）和CAN通信（I/O擴展卡）。
主zhu從cong控kong製zhi是shi一yi種zhong分fen配pei兩liang電dian機ji或huo多duo個ge電dian機ji間jian的de負fu荷he使shi其qi達da到dao均jun勻yun平ping衡heng的de控kong製zhi方fang式shi，當dang一yi個ge傳chuan動dong設she備bei是shi由you兩liang個ge或huo多duo個ge電dian機ji驅qu動dong的de時shi候hou，同tong時shi兩liang個ge電dian機ji或huo多duo個ge電dian機ji軸zhou通tong過guo齒chi輪lun、鏈條或傳送帶等相互耦合在一起,就需要通過主從控製來分配各個電機間的負荷，以滿足控製精度。外部控製信號可以隻與主機連接，主機通過一個串行通訊鏈路（CAN總線或者485總線）來控製從機。也可以主機和從機都連，通訊隻傳遞主機轉矩信號。
一般情況下，主機采用速度控製，從機跟隨主機的轉矩或速度給定，應用中分下麵三種情況：
· 當dang主zhu機ji和he從cong機ji的de電dian機ji軸zhou采cai用yong柔rou性xing連lian接jie時shi，主zhu機ji采cai用yong速su度du控kong製zhi，從cong機ji應ying該gai采cai用yong速su度du控kong製zhi模mo式shi，因yin為wei主zhu機ji與yu從cong機ji之zhi間jian允yun許xu存cun在zai微wei小xiao的de速su度du差cha異yi。
· 當主機和從機的電機軸通過齒輪、鏈條等進行剛性連接時，從機應該采用轉矩控製模式，以使傳動單元之間不存在速度差異。
· zaiyixieyingyongzhong，congjijixuyaosudukongzhiyexuyaozhuanjukongzhi。zaizhezhongqingkuangxia，keyitongguocongjideyigeshuzishuruduanlaiwanchengsudukongzhihezhuanjukongzhizhijiandeziyouqiehuan。
因為此次應用的主機和從機的電機采用的是“皮帶”連接，屬於柔性連接，所以主機采用速度模式，從機也采用速度模式，具體調試情況如下：
備注：
· shangtushibianpinqiqudongrouxingfuzaideyingyongkongzhitu，suoweirouxingfuzaijiushizhucongzhijiantongguopidaihuozheqitayouyidingyanzhanxingdecailiaolianjie，youyucailiaocunzaiyanzhanxing，zhucongjizhijianyunxuchuxianyidingdesudupiancha。
· 對於這種工況下，主機和從機全部采用速度控製。主機將當前運行頻率傳遞給從機，作為從機的主頻率給定；從機同時接收主機當前輸出轉矩（輸出電流），並與其自身輸出轉矩進行誤差PID計算，作為當前設定頻率的一個調整量，最終達到主從機之間的同步控製和功率平衡。
· 在主從控製模式下，主機的運行信號與從機的故障信號串聯，一旦從機出現故障，則不允許主機運行。
· 從機PID的計算有三種模式可以選擇，具體可以根據不同的應用場合來靈活處理。
· F_m>Pb.24的含義是保證主機首先啟動後，從機才開始進行PID運算，防止由於主機還沒有啟動導致PID運算初始累計。
四、英威騰CHV190中壓變頻器在雙滾筒分別驅動帶式輸送機上的應用效果與客戶評價
此次CHV190zhongyabianpinqizaishuangguntongfenbiequdongdaishishusongjishangdeyingyong，zhujichuangeicongjidexinhao，caiyonglezhuanjuxinhaohedianliuxinhao，liangzhedounengshixiangonglvjunhengxiaoguo。congjizaicaiyongsudukongzhimoshixia，wanquannengmanzuxianchangdaishishusongjideyunxingyaoqiu，yunxingwending。wanquandaodaledaishishusongjideyunxingyaoqiuheyonghudeyaoqiu。jutixiaoguofenxiruxia：
· 主機和從機之間的電流相差可以控製在5A左右，功率平衡效果好。
· 對變頻器PID參數依賴較高，如果參數設置不當可能導致電機振蕩輸出，嚴重時（尤其在空載情況下）可能會出現過壓故障。
· 該模式可以適用於變頻器的V/F控製方式。
· 雙shuang滾gun筒tong分fen別bie驅qu動dong帶dai式shi輸shu送song機ji采cai用yong變bian頻pin器qi進jin行xing主zhu從cong功gong率lv平ping衡heng控kong製zhi，不bu僅jin能neng實shi現xian皮pi帶dai安an全quan的de軟ruan起qi軟ruan停ting，平ping穩wen運yun行xing，分fen配pei負fu載zai均jun衡heng，而er且qie還hai能neng滿man足zu帶dai式shi輸shu送song機ji的de驗yan帶dai功gong能neng要yao求qiu，為wei用yong戶hu節jie約yue電dian能neng。
運行到25Hz波形：
運行到49Hz波形：
五、結束語
英威騰CHV190中壓變頻器采用主從功率均衡模式在煤礦雙滾筒分別驅動帶式輸送機上的成功應用,不(bu)僅(jin)使(shi)雙(shuang)滾(gun)筒(tong)分(fen)別(bie)驅(qu)動(dong)帶(dai)式(shi)輸(shu)送(song)機(ji)的(de)兩(liang)台(tai)電(dian)機(ji)之(zhi)間(jian)的(de)負(fu)載(zai)均(jun)衡(heng)問(wen)題(ti)得(de)到(dao)了(le)很(hen)好(hao)的(de)解(jie)決(jue)，而(er)且(qie)提(ti)高(gao)了(le)煤(mei)炭(tan)行(xing)業(ye)的(de)帶(dai)式(shi)輸(shu)送(song)機(ji)設(she)備(bei)的(de)自(zi)動(dong)化(hua)水(shui)平(ping)，加(jia)快(kuai)了(le)煤(mei)炭(tan)行(xing)業(ye)的(de)產(chan)業(ye)裝(zhuang)備(bei)的(de)升(sheng)級(ji)。對(dui)提(ti)高(gao)煤(mei)炭(tan)行(xing)業(ye)的(de)產(chan)能(neng)，保(bao)證(zheng)煤(mei)炭(tan)行(xing)業(ye)安(an)全(quan)生(sheng)產(chan)都(dou)起(qi)到(dao)了(le)非(fei)常(chang)積(ji)極(ji)的(de)作(zuo)用(yong)。
參考文獻
[1] 《英威騰變頻器產品手冊》 深圳英威騰電氣股份有限公司
[2] 《英威騰CHV190係列起重專用變頻器說明書》 深圳英威騰電氣股份有限公司
[3] 《礦山機械與設備》 中國礦業大學出版社 謝錫純 李曉豁 主編
關於英威騰：
英威騰，成立於2002年，致力於成為全球領先、受人尊敬的電氣傳動、工業控製、新能源領域的產品與服務供應商，2010年在深交所A股上市，股票代碼：002334。英威騰是國家火炬計劃重點高新技術企業，目前擁有11家控股子公司，依托於電力電子、自動控製、電機控製、節能環保、物聯網、信息化等關鍵技術的掌握，主要產品涵括高、中、低壓變頻器、電梯智能整體機、伺服係統、PLC、HMI、電機和電主軸、SVG、UPS、光伏逆變器等。英威騰現有員工1600多人，大型生產基地4個，營銷網絡遍布國內及海外60多個國家和地區。