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皮帶機(jī)是保證現(xiàn)代煤礦高產(chǎn)、高效的主要設(shè)備。新風(fēng)光FD2000中壓三電平變頻器在煤礦皮帶機(jī)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，標(biāo)志著新風(fēng)光變頻創(chuàng)新能力的進(jìn)一步提升，為礦山領(lǐng)域的綠色化節(jié)能環(huán)保改造提供了寶貴的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)。

01引言 

傳統(tǒng)皮帶機(jī)采用工頻運(yùn)行方式，由于電機(jī)長期工頻運(yùn)行，加之液力耦合器效率等問題，造成皮帶運(yùn)輸機(jī)運(yùn)行起來非常不經(jīng)濟(jì)；同時(shí)由于電機(jī)無法采用軟起、軟停，在機(jī)械上產(chǎn)生劇烈沖擊，加速機(jī)械的磨損；還有皮帶、液力耦合器的磨損和維護(hù)等問題都會給企業(yè)帶來很大數(shù)額的費(fèi)用問題。

02客戶痛點(diǎn) 

在目前的應(yīng)用中，各種啟動方式的比較：

? 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)。

? 液力耦合啟動：皮帶傳送機(jī)慢慢啟動，當(dāng)達(dá)到一定轉(zhuǎn)矩時(shí)皮帶開始運(yùn)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。

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

? 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(jī)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(jī)功率因數(shù)有顯著提高。

03方案設(shè)計(jì)與說明

以貴州某煤礦兩臺1140V/315KW電機(jī)拖動皮帶機(jī)的現(xiàn)場為例說明。采用工頻運(yùn)行的情況下存在兩個(gè)電機(jī)功率不平衡，電流過載現(xiàn)象頻發(fā)，危害電機(jī)壽命。

皮帶機(jī)多電機(jī)驅(qū)動系統(tǒng)中重點(diǎn)是各電機(jī)的轉(zhuǎn)速同步和轉(zhuǎn)矩平衡問題。在應(yīng)用過程中，需要考慮滿載啟動的情況，首先需考慮選用重載矢量型變頻器，多機(jī)同步又要求變頻器具有優(yōu)異的主從控制功能，因此選用FD2000中壓三電平矢量變頻器。該系列變頻具備以下突出性能：

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

◆ 過載能力：150%額定電流60s；180%額定電流10s

◆ 三電平拓?fù)潆娐罚?/span>du/dt小，減少對電機(jī)絕緣的損害

◆ 采用CAN主從通信，控制精度高，功率平衡度＜3%

◆ 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(yuǎn)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315KW雙驅(qū)皮帶機(jī)，充分考慮其啟動及運(yùn)行時(shí)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FD2000-60F-400G-12。現(xiàn)場兩臺電機(jī)通過兩個(gè)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(shí)現(xiàn)同步運(yùn)行。鑒于皮帶機(jī)負(fù)載連接是通過柔性連接，存在一定的延展性，主從機(jī)間可以存在一定的速度誤差，故主機(jī)采用速度，從機(jī)可以采用轉(zhuǎn)矩模式。

04使用效能 

FD2000礦用一般型變頻器

采用FD2000變頻器驅(qū)動皮帶機(jī)運(yùn)行情況良好，并體現(xiàn)了以下優(yōu)點(diǎn)：

◆ 速度同步，電流均衡。從機(jī)轉(zhuǎn)矩與主機(jī)一致。電流相差在5A以內(nèi)。從機(jī)不會出現(xiàn)與主機(jī)速度不匹配而導(dǎo)致過壓的現(xiàn)象。

◆ 參數(shù)簡潔。需要設(shè)置調(diào)整的參數(shù)較少，對電機(jī)參數(shù)敏感度低，非常適用于一主多從應(yīng)用場景。

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

◆ 重載啟動平穩(wěn)。皮帶機(jī)在運(yùn)煤過程中任意時(shí)刻停機(jī)再重新啟動均無問題，低頻運(yùn)轉(zhuǎn)最大可輸出1.5倍額定轉(zhuǎn)矩。

05總結(jié)

FD2000礦用變頻器專用機(jī)芯

FD2000變頻器作為煤礦皮帶機(jī)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(hù)等優(yōu)越性，在煤炭生產(chǎn)中有著廣闊的應(yīng)用前景。