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摘要：皮帶機是保證現(xiàn)代煤礦高產(chǎn),、高效的主要設(shè)備。新風(fēng)光FD300高性能矢量變頻器在煤礦皮帶機上的成功應(yīng)用,，體現(xiàn)了其優(yōu)異的矢量控制和主從同步控制特性,，對構(gòu)建節(jié)能型社會、增加煤礦企業(yè)的經(jīng)濟效益都具有非?，F(xiàn)實的經(jīng)濟意義和社會意義,。

關(guān)鍵詞：煤礦   變頻器  皮帶機  主從控制

1. 引言

傳統(tǒng)皮帶機采用工頻運行方式，由于電機長期工頻運行,，加之液力耦合器效率等問題,，造成皮帶運輸機運行起來非常不經(jīng)濟；同時由于電機無法采用軟起,、軟停,，在機械上產(chǎn)生劇烈沖擊，加速機械的磨損,；還有皮帶,、液力耦合器的磨損和維護等問題都會給企業(yè)帶來很大數(shù)額的費用問題。對煤礦企業(yè)的皮帶輸送機進行變頻改造對節(jié)約社會能源,、增加煤礦企業(yè)的經(jīng)濟效益都具有非?，F(xiàn)實的經(jīng)濟意義和社會意義。

2. 皮帶機對變頻器技術(shù)要求

皮帶機又名皮帶輸送機,、帶式輸送機,、膠帶機、膠帶輸送機,，是一種廣泛應(yīng)用于礦山,，化工,，水泥廠的傳輸機械。

皮帶機是由驅(qū)動裝置拉緊裝置輸送帶中部構(gòu)架和托輥組成輸送帶作為牽引和承載構(gòu)件,，借以連續(xù)輸送散碎物料或成件品,。通用帶式輸送機由輸送帶、托輥,、滾筒及驅(qū)動,、制動、張緊,、改向,、裝載、卸載,、清掃等裝置組成,。

皮帶機的工作原理和特點皮帶機通過驅(qū)動輪鼓，靠摩擦牽引皮帶運動,，皮帶通過張力變形和摩擦力帶動物體在支撐輥輪上運動,。皮帶是彈性儲能材料，在皮帶傳送機停止和運行時都儲存有大量勢能,，這就決定了皮帶傳送機在啟動時,，對拖動技術(shù)的要求越來越高，基本要求如下：

（1）控制簡單,，啟動特性優(yōu)異，調(diào)速性能好,，啟動轉(zhuǎn)矩大,；

（2）節(jié)能；

（3）工作可靠,，維護量?。?/p>

（4）性價比高,。

 在目前的應(yīng)用中,，各種啟動方式的比較：

（1）直接啟動：其輸出轉(zhuǎn)矩大，但力的傳導(dǎo)不均,，尾部反應(yīng)慢,，在皮帶底部有堆積現(xiàn)象出現(xiàn)。

（2）液力耦合啟動：皮帶傳送機慢慢啟動,，當達到一定轉(zhuǎn)矩時皮帶開始運轉(zhuǎn),，而且啟動過程中會出現(xiàn)打滑現(xiàn)象，容易造成安全隱患,。

（3）軟啟動：皮帶傳送機空載時啟動平穩(wěn),，轉(zhuǎn)矩降低,，沖擊減少，可延長電機,、膠帶機,、機械系統(tǒng)的使用壽命，但重載時需突跳,，對膠帶機沖擊較大,。

（4）變頻調(diào)速：由于變頻裝置的調(diào)速范圍廣，啟動轉(zhuǎn)矩大,，可以在重載下緩慢啟動,，啟動安全性高，對于多電機拖動同步性能好,，在匹配物流傳感器后,，可自動根據(jù)物流大小自動調(diào)速，一般可節(jié)約電能,，并且電機功率因數(shù)有顯著提高,。

3. 方案設(shè)計與說明

本文僅以山東某煤礦洗煤廠兩臺380V/160KW電機拖動皮帶機的現(xiàn)場要求為例進行說明?？蛻粢髢膳_電機出力一樣,，解決原工頻運行頻繁出現(xiàn)電流不均衡問題。

皮帶機多機變頻調(diào)速系統(tǒng)的核心問題是皮帶系統(tǒng)中各電機的轉(zhuǎn)速同步和轉(zhuǎn)矩平衡問題,。在實際應(yīng)用中,，考慮到故障停機后需要滿載啟動的情況，選用變頻器時首先需考慮矢量控制型變頻器,。多機同步又要求變頻器具備很好的主從控制功能,，對此FD300系列矢量變頻器便是其最佳選擇。該系列變頻具備以下突出性能：

A,、起動轉(zhuǎn)矩：0.5Hz/150%（SVC）,；0 Hz/200%（VC）

B、過載能力：150%額定電流60s,；180%額定電流10s

C,、調(diào)速比：1：100（SVC）；1：1000（VC）

D,、速度控制精度：±0.5%最高速度（SVC）,；±0.1%最高速度（VC）

E、頻率設(shè)定方式：數(shù)字設(shè)定,、模擬量設(shè)定,、高速脈沖、多段速設(shè)定,、UP/DOWN端子設(shè)定,、Modbus遠程通訊設(shè)定,、Profibus通訊設(shè)定、主從方式給定,、分級多段速給定,；

對于160KW雙驅(qū)皮帶機，充分考慮其啟動及運行時的轉(zhuǎn)矩要求,，可以為其放大一定檔位選配變頻器,，選配的型號為FD200-185G/200P-4。現(xiàn)場兩臺電機通過兩個滾筒帶動皮帶拉煤,，故選用兩臺相同功率    的變頻器,，變頻器之間通過主從控制模式實現(xiàn)同步運行。鑒于皮帶機負載連接是通過柔性連接,，存在一定的延展性,，主從機間可以存在一定的速度誤差，故主機采用速度,，從機可以采用轉(zhuǎn)矩模式,，也可以采用速度模式。

4. 使用效能

某煤礦采用FD300變頻器驅(qū)動皮帶機運行情況良好,，并體現(xiàn)了以下優(yōu)點：：

1）速度同步,，電流均衡。從機輸出轉(zhuǎn)矩跟主機相同,，電流相當,。從鍵盤上看電流顯示相差在5A左右。從機不會出現(xiàn)與主機速度不匹配而導(dǎo)致過壓的現(xiàn)象,。

2）參數(shù)簡潔,。需要設(shè)置調(diào)整的參數(shù)不多，對電機參數(shù)較敏感,。只要通訊正常，非常適用于一主多從模式,。

3）優(yōu)異的軟起/停特性,。加/減速時間（0-60min）連續(xù)可調(diào),并可實現(xiàn)S型加減速,有效降低啟停沖擊。

4）重載啟動平穩(wěn),。皮帶機在運煤過程中任意時刻停機再重新啟動均無問題,，低頻運轉(zhuǎn)最大可輸出1.5倍額定轉(zhuǎn)矩。

綜上所述,，F(xiàn)D300變頻器作為煤礦皮帶機的動力驅(qū)動設(shè)備,，以其高效、低噪聲,、大啟動轉(zhuǎn)矩,、高可靠性,、良好的調(diào)速性能、免維護等優(yōu)越性在煤炭生產(chǎn)中有著廣闊的應(yīng)用前景,。