带式输送机智能永磁直驱系统

1、带式输送机智能永磁直驱系统一、使用情况及效果兖州煤业股份有限公司鲍店煤矿2015年4月对2309岩集运皮带机原传统驱动系统进行升级改造，将原皮带机的 3套电机、减速箱、联轴器和控制开关拆除，更换为一套由 400kW智能永磁直驱电机和永磁伺服控制器组成的智能带 式输送机永磁直驱系统。智能带式输送机永磁直驱系统的升级改造，成功解决了传统驱动存在的启动电流大、 冲击力大、易损坏电机减速箱、 重载压死皮带、电动机恒速运行、浪费电能等一系列的问题。通过改造实现了以下功能（1）降低电力线路电压波动；（2）减少对电网的冲击；（3）加速功能可控；（4）运行速度可控； （5）转矩极限可调 ；（6）停止方式可控；

2、（7）控制电机的启 动电流；（8）减少机械传动部件的磨损；（9）皮带在煤量较少的时候降低皮带运行速度，煤量增大时加快皮带运行速 度。永磁直驱系统的使用实现了在煤矿皮带机的安全高效运行、降低故障点的目标，减少了因事故造成的经济损失，提高了 20%机械效率。应用期间节支降耗产生了52万元/年电费的直接经济效益，降低了720万元/年的事故损失， 30万/年的设备材料投入。项目的实施，对于改善矿井安全、 实现自动化、开发研制的相应新技术、新方法，为国内外同 类条件煤矿输送机的改造，开创了新路子，具有着广阔的推广应用前景。二、主要技术性能矿用隔爆型永磁同步变频电动机是一种直驱式电动机， 驱动负载设备时不

3、需要减速装置。永磁同步电机的原理在电 动机的定子绕组中通入三相电流，在通入电流后就会在电动 机的定子绕组中形成旋转磁场，由于在转子上安装了永磁 体，永磁体的磁极是固定的，根据磁极的同性相吸异性相斥 的原理，在定子中产生的旋转磁场会带动转子进行旋转，最 终达到转子的旋转速度与定子中产生的旋转磁极的转速相 等。由于永磁同步电机省去了励磁环节，所以它具有效率高、功率因数高、起动力矩大、力能指标好、温升低等特点。电 机与设备连接时采用胀套连接。永磁伺服控制器是专门针对永磁同步电动机结构特点 和机械特性开发的控制器，同步伺服控制器针对同步电机起 动难和控制不当易失步飞车的特点专门开发控制软件，采用同步电

4、机参数辨识技术和空间矢量控制技术对电机模型进行辨识、对励磁电流和转矩电流进行分开控制。在减少励磁能耗同时极大的增大了转矩驱动力。该系统实现了以下功能：（1）降低电力线路电压波动；（2）减少对电网的冲击；（3）加速功能可控；（4）运行速度可控；（5）转矩极限可调（6）停止方式可控；（7）控制电机的启动电流；（8）减少机械传动部件的磨损。附：异步电机和永磁直趋启动力矩曲线对比图三、技改说明1、在原传统驱动设备基础上进行，改造驱动系统：将原 皮带机的3套电机、减速箱、联轴器和控制开关拆除，更换 为一套400kW 智能永磁直驱电机、永磁伺服控制器等（见附图）改造前改造后原驱动系统为矿用隔爆型移动变电站+开关+三相异步电动机+液力偶合器+减速箱+联轴器+滚筒的模式，改造后驱动系统改为矿用隔爆型移动变电站+永磁伺服控制器+智能 永磁直驱电机+联轴器+滚筒的模式2、在原有设备基础上进行，改造控制系统：可实现变频 器拖动下的皮带节能运行，即：“煤多快转，煤少慢转”，使皮带在煤量较少的时候降低皮带运行速度，煤量增大时加快皮 带运行速度，从而实现皮带机的节能运行。本装置中进口防 爆变频器优异的