变频器在皮带机上的应用

多台高压变频器同步控制技术在乌海公务素煤矿三号主井皮带上的应用【摘要】本文主要介绍了乌海公务素主井皮带系统的构成、工作原理和三台高压变频器在皮带上的控制，同时介绍了多台高压变频器同步控制技术在皮带现场的应用，阐述变频控制在皮带控制系统的优越性。

【关键词】同步控制；皮带机；高压变频；多台联动0 引言皮带运输机在煤矿生产中应用广泛。

由于皮带运输机上的皮带是一个弹性体，因此在《煤矿安全规程》中明确规定：“带式运输机应加设软启动装置[1]。

”乌海公务素煤矿主井皮带输送系统为了实现皮带的软启动控制，使用了液力耦合器，这种液力传动设备存在维护量大、能耗高、对皮带的强度要求高等弊端，需要对其进行技术改造。

随着电力电子技术的发展和高压变频控制技术的日臻完善，在本次改造中使用了多台高压变频器同步控制技术，效果明显。

1 公务素主井皮带控制系统的基本情况1）皮带输送机系统构成，如图1（1）皮带机机头主驱动：是煤矿出煤口，皮带从井底运出来的煤经过机头位置时自动抛卸到煤仓；（2）转向轮：卸完煤后的空皮带经过转向轮，分别通过M1、M2和M3电机的滚筒将空皮带返回；（3）皮带张紧系统：其主要作用是调节皮带的松紧程度，防止皮带过松时打滑或重载时溜车，以及皮带过紧导致的皮带异常损伤；（4）皮带机逆止保护器：目的是防止皮带重载向下溜车。

2 现场高压变频控制系统的配置方案1）皮带变频控制的两种方案及优缺点（1）一台变频器拖动多台电机即“一拖多”方案在此方案中，各电机定子绕组直接并联，统一由一台变频器驱动，由于采用一台变频器参与控制，具有成本低，占地小的特点。

缺点是变频器无法对各电机的转矩平衡进行独立的控制。

（2）一台变频器拖动一台电机同时变频器间进行同步控制方案现场每台电机配置一台变频器，系统中的高压变频器独立控制电机，同时在主控制系统的协调下实施同步控制。

通过同步协调实现不同电动机的转速相同，力矩和电流平衡。

该方案应用在现场动力电机数量多、单个电机负载差异大、电机排列分散的复杂工况皮带提升场所。

高压变频器在矿山强力皮带机上的应用引言随着矿山的不断发展和进步，矿山设备也在不断升级和改进。

矿山皮带机是矿山中不可缺少的重要设备之一，这种设备在物流、运输、输送等方面起着非常重要的作用。

随着矿区运输量的增加，矿山强力皮带机的使用数量越来越多。

而随之而来的问题是能源的浪费、设备的易损和安全问题。

为了解决这些问题，矿区引入了高压变频器，让矿山强力皮带机更加高效和安全。

高压变频器的介绍高压变频器是一种高效节能的变频调速设备。

它不仅可以调整电机的转速，还可以节约电能、保护电机和延长设备使用寿命。

高压变频器具有以下特点：•高效节能高压变频器可以自动调整电机的转速和负载，从而避免电机在正常载荷以下运转，达到节约能源的目的。

•保护电机高压变频器可以监控电机的运行状态，及时检测电机的故障和异常情况，保护电机不受损坏。

•延长设备使用寿命高压变频器可以减少过度负荷和电机的减速启动，从而延长设备的使用寿命和减少维修费用。

高压变频器在矿山强力皮带机上的应用高压变频器在矿山强力皮带机上的应用可以提高皮带机的工作效率、延长设备使用寿命、减少维修费用和提高矿山的节能减排水平。

提高皮带机的工作效率高压变频器可以根据皮带机的负载情况，动态调节电机的转速和输出功率，使皮带机能够时刻处于最佳工作状态，提高皮带机的工作效率。

延长设备使用寿命高压变频器可以有效地保护皮带机，通过减少设备开关、减少电机负载等方式延长设备的使用寿命。

减少维修费用高压变频器可以检测电机和设备的运行状态，及时发现故障和异常情况，从而避免了因设备故障导致的维修费用。

提高节能减排水平高压变频器可以根据皮带机的负载情况，自动调节电机的转速和输出功率，最大限度地节约能源和减少排放。

随着科技的不断升级，高压变频器的应用越来越广泛。

在矿山强力皮带机上应用高压变频器，不仅可以提高皮带机的工作效率，延长设备使用寿命，减少维修费用，还可以提高矿区的节能减排水平。

因此，推广和应用高压变频器在矿山强力皮带机上是非常有意义和必要的。

变频器在胶带机双机同步驱动中的应用与维护摘要：在铁矿石长距离下行皮带输送系统中，电机驱动控制是关系到整个皮带输送系统的安全、稳定运行的关键。

对电机功率、转矩、转速、同步等控制技术要求高，控制逻辑及控制方式均复杂多变。

因此，需要根据工艺生产过程的动态特性，经过试验，科学设置相关技术参数，并对控制逻辑进行优化，充分发挥变频技术的优势，合理进行控制组态，形成了完整、可靠、成熟的控制方案，已经成功地应用在了酒钢镜铁山矿黑沟矿石输出生产系统中，达到了理想的效果，取得良好的经济效益和安全效益。

关键字：变频器；同步；双机驱动酒钢镜铁山矿根据黑沟2#皮带长距离和下行运输特性，充分利用ABB公司ACS800-17-0493型号变频器的优势，合理的控制组态，形成了完整、可靠、成熟的控制方案，成功实现了黑沟2#皮带的双机驱动软同步控制，达到了理想的效果，由于该型号变频器具有能量回馈功能，同时取得良好的经济效益和安全效益。

在胶带机上采用变频驱动后的节能效果主要体现在系统功率因数和系统效率两个方面。

在下行胶带机中，应用四象限能量回馈变频器，能实现胶带下运时产生的能量回馈至电网，年总节约电费：37.6万元元；胶带机带速达到了 2.5m/s，矿石的日运输量有了大的提高，原输矿量500吨/小时,现提高到750吨/小时。

1双机驱动皮带系统酒钢镜铁山矿黑沟皮带运输系统中，2#皮带最为重要，皮带生产能力为1200t/h，全长约3300米，为向下运输皮带。

在2#皮带机头部附近设置2台280kW／380V变频调速电动机，并在电机驱动端通过联轴器设置减速器，保证皮带最大运行速度3.15m／s，并连续可调。

在电机驱动输出皮带处设置拉紧装置，保证皮带松紧合适、运行平稳。

双电机布置于同侧位置，减速器输出轴驱动两台大型滚筒带动皮带运转，在两台滚筒侧安装了液压制动装置，制动器设有完善的安全闭锁保护功能，避免制动器电控装置突然断电而主机正常运行时制动器瞬时施闸，保证皮带在两台电机同时驱动下安全、平稳运行。

浅谈皮带输送机应用高压变频器的体会中图分类号：f407.61 文献标识码：a 文章编号：一、传统液耦弊端与变频系统控制与优点1、传统液耦存在的弊端如下：(1)采用液耦，电机必须先空载起动。

工频起动时，最初的电流很大，为电机额定电流的4—7倍。

起动瞬间电流会在起动过程中产生冲击，引起电机内部机械应力和热应力发生变化，对机械部分造成严重磨损甚至损坏。

同时还将引起电网电压的下降，影响到电网内其他设备的正常运行。

因此，大容量的皮带机还必须附加电机软起动设备，如：水电阻。

(2)液耦长时间工作时会引起液体温度升高，熔化金合塞，还会引起漏液，增大维护工作量，污染环境。

(3)采用液耦时皮带机的加载时间较短，容易引起皮带张力变化，因此对皮带强度要求较高。

(4)一般的皮带机都是长距离大运量，通常都是多电机驱动，采用液耦驱动很难解决多电机驱动时的功率平衡问题。

采用高压变频器对皮带机进行驱动的优势如下：①真正实现皮带机软起动。

通过电机慢速起动带动皮带机缓慢起动，将胶带内部贮存的能量缓慢释放，可将输送机起停时产生的冲击减至最小，几乎对胶带不造成损害。

②降低胶带带强。

由于变频器起动时间可以在1～3 600 s内调整，皮带机起动时间通常在60～200 s内，根据现场情况设定。

起动时间延长将大大降低对带强的要求，减少设备初期投资。

实际应用中，由于降低了起动冲击，机械系统的损耗也随之降低，尤其托辊及滚筒寿命大大延长。

③实现皮带机多电机驱动时的转矩平衡。

应用变频器对皮带机驱动时可以采用一拖一控制，多电机驱动时采用主从或协调柜控制方式，实现转矩平衡。

④验带功能。

低速验带功能是皮带机检修的要求。

变频调速系统为无极调速的交流传动系统，在空载验带状态下可调整0—100％额定带速范围内的任意带速。

⑤平稳的重载起动。

变频器低频运转可输出2.2倍额定力矩，适于重载起动。

⑥自动调速。

变频器配合煤流传感器可以根据负载轻重自动调节胶带速度，节电的同时还减少了胶带的磨损。

2611 前言带式输送机具备运量大、连续运输、可靠性强等优点，是现阶段煤矿井下最为常用运输设备。

受煤炭赋存特点、采掘工艺以及生产安排等影响，井下原煤生产具有一定的不均衡性特点，导致带式输送机较长时间处于空载或者轻载状态，增加电能损耗以及设备磨损。

随着变频技术发展，井下部分电气设备采用变频控制，实现了设备的软启动，减少启动过程中产生的电气及机械冲击影响，但是变频器节能功能未能充分发挥。

在长期矿井生产中，煤矿电费的消耗大的问题一直不可避免，带式输送机作为主要耗能设备，对其高产高效运行是煤矿节能的关键要素。

带式输送机运行时，常常会出现过载的情况，所以为了保证带式输送机运行可靠性，需要进行一定功率裕量的设计，但在实际运载中，由于工况环境的恶劣性，使得运载很难达到满载状态，出现“大马拉小车”现象[1]。

而当输送机装载量较小时，此时皮带仍维持原功率运载，使得出现较大面积的电能消耗，所以解决带式输送机能耗损失，提升其运行效率对于矿井降本增效十分重要[2]。

本文基于前人的研究设计了一套带式输送机变频控制系统，有效降低了带式输送机的电能消耗，为矿井高效、经济发展做出贡献。

2 变频控制设计带式输送机是一种连续运输机械，其主要的传力方式为摩擦传力，是目前最有效的输送设备之一，带式输送机由输送带、驱动装置、机架、张紧装置、滚筒等几部分组成。

输送带是其主要承载及运输物料的部分。

驱动单元是整机的动力源头，其由电机、液粘软启动、减速器、制动器、逆止器、低速、高速轴联轴器共同组成，将驱动单元固定于镶嵌于地下的驱动架上。

托辊是支撑物料及输送带的部分，其是保证物料正常传输的关键。

为了防止滚筒与皮带由于摩擦力不足而造成的打滑，所以设置拉紧装置，机架则是输送机的主体构架[3]。

带式输送机结构如图1所示。

图1 带式输送机结构示意图带式输送机的主要工作原理是依靠皮带与滚筒形成的封闭环形，确保皮带与滚筒间存在较大的摩擦力，随着驱动滚筒运转，此时皮带依靠摩擦力进行运转，从而达到运输的目的。