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

　　pidaijitongguoqudonglungu，kaomocaqianyinpidaiyundong，pidaitongguozhanglibianxinghemocalidaidongwutizaizhichenggunlunshangyundong，pidaishidanxingchunengcailiao，zaipidaijitingzhiheyunxingshidouchucunyoudaliangshineng，zhejiujuedinglepidaijideqidongyinggaicaiyongruanqidongdefangshi。muqianmeikuangcaiyongderuanqidongzhuangzhijuedabufenshiyeliouheqi
，tongguoshichangtiaozhaheyonghudefankui
，yeliouheqizaiqudongpidaijishidezhongzhongbiduanyibaoluwuyi，yeliouheqizhengzhubudebeigaoyabianpinqisuoqudai。

　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4～7倍bei。啟qi動dong瞬shun間jian電dian流liu會hui在zai啟qi動dong過guo程cheng中zhong產chan生sheng衝chong擊ji，引yin起qi電dian動dong機ji內nei部bu機ji械xie應ying力li和he熱re應ying力li發fa生sheng變bian化hua，對dui機ji械xie部bu分fen造zao成cheng嚴yan重zhong磨mo損sun甚shen至zhi損sun壞huai。同tong時shi還hai將jiang引yin起qi電dian網wang電dian壓ya的de下xia降jiang，影ying響xiang到dao電dian網wang內nei其qi他ta設she備bei的de正zheng常chang運yun行xing
，因yin此ci

，大da容rong量liang的de皮pi帶dai機ji還hai必bi須xu附fu加jia電dian動dong機ji軟ruan啟qi動dong設she備bei。如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、真zhen正zheng實shi現xian皮pi帶dai機ji軟ruan啟qi動dong。通tong過guo電dian機ji慢man速su啟qi動dong帶dai動dong皮pi帶dai機ji緩huan慢man啟qi動dong，將jiang膠jiao帶dai內nei部bu貯zhu存cun的de能neng量liang緩huan慢man釋shi放fang，可ke將jiang輸shu送song機ji啟qi停ting時shi產chan生sheng的de衝chong擊ji減jian至zhi最zui小xiao，幾ji乎hu對dui膠jiao帶dai不bu造zao成cheng損sun害hai
；

　　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60～200sneigenjuxianchangqingkuangsheding。qidongshijianyanchangdadajiangdiduidaiqiangdeyaoqiu，jianshaoshebeichuqitouzi。shijiyingyongzhong，youyujiangdileqidongchongji，jixiexitongdesunhaoyesuizhijiangdi，youqituogunjiguntongshoumingdadayanchang
；

　　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)。