帶式輸送機智能永磁直驅(qū)系統(tǒng)

1、帶式輸送機智能永磁直驅(qū)系統(tǒng)一、使用情況及效果兗州煤業(yè)股份有限公司鮑店煤礦2015年4月對2309巖集運皮帶機原傳統(tǒng)驅(qū)動系統(tǒng)進行升級改造，將原皮帶機的 3套電機、減速箱、聯(lián)軸器和控制開關拆除，更換為一套由 400kW智能永磁直驅(qū)電機和永磁伺服控制器組成的智能帶 式輸送機永磁直驅(qū)系統(tǒng)。智能帶式輸送機永磁直驅(qū)系統(tǒng)的升級改造，成功解決了傳統(tǒng)驅(qū)動存在的啟動電流大、 沖擊力大、易損壞電機減速箱、 重載壓死皮帶、電動機恒速運行、浪費電能等一系列的問題。通過改造實現(xiàn)了以下功能（1）降低電力線路電壓波動；（2）減少對電網(wǎng)的沖擊；（3）加速功能可控；（4）運行速度可控； （5）轉(zhuǎn)矩極限可調(diào) ；（6）停止方式可控；

2、（7）控制電機的啟 動電流；（8）減少機械傳動部件的磨損；（9）皮帶在煤量較少的時候降低皮帶運行速度，煤量增大時加快皮帶運行速 度。永磁直驅(qū)系統(tǒng)的使用實現(xiàn)了在煤礦皮帶機的安全高效運行、降低故障點的目標，減少了因事故造成的經(jīng)濟損失，提高了 20%機械效率。應用期間節(jié)支降耗產(chǎn)生了52萬元/年電費的直接經(jīng)濟效益，降低了720萬元/年的事故損失， 30萬/年的設備材料投入。項目的實施，對于改善礦井安全、 實現(xiàn)自動化、開發(fā)研制的相應新技術、新方法，為國內(nèi)外同 類條件煤礦輸送機的改造，開創(chuàng)了新路子，具有著廣闊的推廣應用前景。二、主要技術性能礦用隔爆型永磁同步變頻電動機是一種直驅(qū)式電動機， 驅(qū)動負載設備時不

3、需要減速裝置。永磁同步電機的原理在電 動機的定子繞組中通入三相電流，在通入電流后就會在電動 機的定子繞組中形成旋轉(zhuǎn)磁場，由于在轉(zhuǎn)子上安裝了永磁 體，永磁體的磁極是固定的，根據(jù)磁極的同性相吸異性相斥 的原理，在定子中產(chǎn)生的旋轉(zhuǎn)磁場會帶動轉(zhuǎn)子進行旋轉(zhuǎn)，最 終達到轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)速度與定子中產(chǎn)生的旋轉(zhuǎn)磁極的轉(zhuǎn)速相 等。由于永磁同步電機省去了勵磁環(huán)節(jié)，所以它具有效率高、功率因數(shù)高、起動力矩大、力能指標好、溫升低等特點。電 機與設備連接時采用脹套連接。永磁伺服控制器是專門針對永磁同步電動機結構特點 和機械特性開發(fā)的控制器，同步伺服控制器針對同步電機起 動難和控制不當易失步飛車的特點專門開發(fā)控制軟件，采用同步電

4、機參數(shù)辨識技術和空間矢量控制技術對電機模型進行辨識、對勵磁電流和轉(zhuǎn)矩電流進行分開控制。在減少勵磁能耗同時極大的增大了轉(zhuǎn)矩驅(qū)動力。該系統(tǒng)實現(xiàn)了以下功能：（1）降低電力線路電壓波動；（2）減少對電網(wǎng)的沖擊；（3）加速功能可控；（4）運行速度可控；（5）轉(zhuǎn)矩極限可調(diào)（6）停止方式可控；（7）控制電機的啟動電流；（8）減少機械傳動部件的磨損。附：異步電機和永磁直趨啟動力矩曲線對比圖三、技改說明1、在原傳統(tǒng)驅(qū)動設備基礎上進行，改造驅(qū)動系統(tǒng)：將原 皮帶機的3套電機、減速箱、聯(lián)軸器和控制開關拆除，更換 為一套400kW 智能永磁直驅(qū)電機、永磁伺服控制器等（見附圖）改造前改造后原驅(qū)動系統(tǒng)為礦用隔爆型移動變電站+開關+三相異步電動機+液力偶合器+減速箱+聯(lián)軸器+滾筒的模式，改造后驅(qū)動系統(tǒng)改為礦用隔爆型移動變電站+永磁伺服控制器+智能 永磁直驅(qū)電機+聯(lián)軸器+滾筒的模式2、在原有設備基礎上進行，改造控制系統(tǒng)：可實現(xiàn)變頻 器拖動下的皮帶節(jié)能運行，即：“煤多快轉(zhuǎn)，煤少慢轉(zhuǎn)”，使皮帶在煤量較少的時候降低皮帶運行速度，煤量增大時加快皮 帶運行速度，從而實現(xiàn)皮帶機的節(jié)能運行。本裝置中進口防 爆變頻器優(yōu)異的