摘要：本文著(zhù)重闡述了匯川技術(shù)HD92系列高壓變頻器在陜煤集團何家塔煤礦快速裝車(chē)站的皮帶機上應用，HD92系列高壓變頻器在該應用上的優(yōu)異性能表現，為客戶(hù)安全生產(chǎn)提供了保證，同時(shí)也為快速裝車(chē)站電網(wǎng)穩定提供了保證。

   關(guān)鍵詞：煤炭行業(yè) 皮帶機 高壓變頻器 重載啟動(dòng)

    前言：文中提到的煤礦是一座年產(chǎn)300萬(wàn)噸的中型煤礦?？焖傺b車(chē)站是煤礦現代化的標志性建筑，設計裝車(chē)量500萬(wàn)噸/年。根據實(shí)際使用需求，皮帶機需要快速啟停，同時(shí)考慮到系統各方面原因，皮帶機還要具有重載啟動(dòng)的能力，以備因系統原因急停后重新啟動(dòng)；此外，快速裝車(chē)站上級電網(wǎng)投入時(shí)間較長(cháng)，容量配比較小，所以還對皮帶機啟動(dòng)沖擊有要求，以防止沖擊電網(wǎng)造成系統斷電。此應用現場(chǎng)對變頻器快速加減速、重載啟動(dòng)時(shí)電流控制和啟動(dòng)沖擊都有嚴格要求?，F場(chǎng)電機為佳木斯電機廠(chǎng)560KW/10KV電機，根據設計需求，現場(chǎng)選用HD92-J100/710-DN作為皮帶機電機控制變頻器。在此現場(chǎng)，匯川技術(shù)HD92系列高壓變頻器優(yōu)異的性能表現為現場(chǎng)客戶(hù)帶來(lái)了效益。

  一、 裝車(chē)站皮帶機工藝

   煤礦快速裝車(chē)系統共由四條皮帶機組成，分別為由儲煤塔輸出的平行皮帶620/621，上行皮帶701，上行裝車(chē)皮帶801，此次HD92-J100/710-DN是應用在801皮帶上，其余三條皮帶均采用液力耦合器進(jìn)行控制，皮帶速度3.15m/s，801皮帶速度3.2m/s.
  
                  

  正常情況下運行順序： 

1、列車(chē)到位，裝車(chē)溜槽下放，倉門(mén)打開(kāi)；
2、依次啟動(dòng)801、701、620/621皮帶，間隔1~2分鐘；
3、啟動(dòng)給煤機和液壓站，開(kāi)始經(jīng)620/621皮帶由儲煤倉向外輸送；
4、煤炭經(jīng)過(guò)701、801皮帶至緩沖倉，一定量后進(jìn)入定量倉，定量倉重量達到80T后緩沖倉與定量倉閘門(mén)合，定量倉內煤炭經(jīng)裝車(chē)溜槽進(jìn)入列車(chē)；
5、火車(chē)前行準備下一節車(chē)皮；

   煤礦裝車(chē)系統共有四臺給煤機在儲煤倉進(jìn)行工作，全部開(kāi)動(dòng)時(shí)出煤量約為4000t/h，裝車(chē)緩沖倉容量300t，并且邏輯上做到250T給煤機停機，300T整套裝車(chē)系統直接停機。

   該快速裝車(chē)系統801皮帶（變頻皮帶）是在原有系統上新增皮帶，系統正常啟動(dòng)時(shí)順序為801皮帶—701皮帶—620/621皮帶—給煤機液壓站，停機順序為相反順序。

  現場(chǎng)801皮帶為單電機驅動(dòng)皮帶機，上行角度13°，長(cháng)度110m~120m，帶寬2000mm，驅動(dòng)輪轂直徑1000mm，驅動(dòng)電機功率560KW，減速機減速比為1480/69.24。
    
          
                                            801皮帶機內視         801皮帶機外視  

  二、 匯川HD92皮帶機方案

    本方案選用HD92-J100/710-DN高壓變頻器，拖動(dòng)皮帶機電機。變頻器可進(jìn)行遠方/本地切換，除測試外全部從遠方進(jìn)行控制?？焖傺b車(chē)系統開(kāi)始工作時(shí)，由遠方啟動(dòng)變頻器，并在30s內由0HZ升至50HZ，遠方頻率源綁定數字設定頻率，此時(shí)無(wú)載啟動(dòng)；裝車(chē)系統停機時(shí)，由遠方停止變頻器，并在90s內由50HZ降至0HZ；當系統發(fā)生急停時(shí)，系統只停止急停位置以前的各個(gè)工序，對后端工序不做急停處理；若急停位置在變頻器及變頻器后端，則變頻器重載啟動(dòng)，直至皮帶上全部煤炭運輸完才會(huì )開(kāi)始啟動(dòng)前段工序，啟動(dòng)期間屬于過(guò)載啟動(dòng)。 變頻器放置圖

               

             
        
   HD92系列高壓變頻器是匯川技術(shù)厚積薄發(fā)，經(jīng)過(guò)多年技術(shù)積累，推向市場(chǎng)的高性能矢量型高壓變頻器。HD92具備磁鏈閉環(huán)矢量控制技術(shù)集成了轉子矢量與DTC的優(yōu)點(diǎn)，特別適合高壓電動(dòng)機驅動(dòng)。在使用中，HD92高壓變頻器轉矩響應快速，對速度、電流（力矩）的控制都有完美表現，特別適合皮帶機等高性能應用場(chǎng)合！

  三、 現場(chǎng)照片
 
                    
 
             

  四、 方案優(yōu)勢

  變頻調速作為近二十年來(lái)興起的一門(mén)新技術(shù)，它是通過(guò)改變電源頻率來(lái)實(shí)現速度的調節，因其具有調速平穩、瞬態(tài)穩定性高、節能等特性越來(lái)越被人們所重視。相比較起傳統的液力耦合器作為傳動(dòng)裝置的作法，其優(yōu)勢如下：

   1) 真正實(shí)現了帶式輸送機系統的軟起動(dòng)。運用變頻器的軟起動(dòng)功能，將電機的軟起動(dòng)和皮帶機的軟起動(dòng)合二為一，通過(guò)電機的慢速起動(dòng)，帶動(dòng)皮帶機緩慢起動(dòng)，將皮帶內部貯存的能量緩慢釋放，使皮帶機在起動(dòng)過(guò)程中形成的張力波極小，幾乎對皮帶不造成損害，從而減少了對皮帶的維護量。

  2) 降低皮帶帶強。采用變頻器驅動(dòng)之后，由于變頻器的起動(dòng)時(shí)間在1s～3200s可調，通常皮帶機起動(dòng)時(shí)間在60s～200s內根據現場(chǎng)設定，皮帶機的起動(dòng)時(shí)間延長(cháng)，大大降低對皮帶帶強的要求，降低設備初期投資。

   3) 降低設備的維護量。變頻器是一種電子器件的集成，它將機械的壽命轉化為電子的壽命，壽命很長(cháng)，大大降低設備維護量。同時(shí)，利用變頻器的軟起動(dòng)功能實(shí)現帶式輸送機的軟起動(dòng)，起動(dòng)過(guò)程中對機械基本無(wú)沖擊，也大大減少了皮帶機系統機械部份的檢修量。如河南某煤礦主井皮帶采用變頻器驅動(dòng)后，僅皮帶一項年節約費用就達一萬(wàn)多元。

   4) 啟動(dòng)平滑，轉矩大，沒(méi)有沖擊電流，可實(shí)現重載啟動(dòng)。

   5) 節能。在皮帶機上采用變頻驅動(dòng)后的節能效果主要體現在系統功率因數和系統效率兩個(gè)方面。

   a、 提高系統功率因數 

   通常情況下，煤礦用電機在設計過(guò)程中放的裕量比較大，工作時(shí)絕大部分不能滿(mǎn)載運行，電機工作于滿(mǎn)電壓、滿(mǎn)速度而負載經(jīng)常很小，也有部分時(shí)間空載運行。由電機設計和運行特性知道，電機只有在接近滿(mǎn)載時(shí)才是效率最高、功率因數最佳，輕載時(shí)降低，造成不必要的電能損失。這是因為當輕載時(shí)，定子電流有功分量很小，主要是勵磁的無(wú)功分量，因此功率因數很低。采用變頻器驅動(dòng)后，在整個(gè)過(guò)程中功率因數達0.9以上，大大節省了無(wú)功功率。

   b、 提高系統效率

   采用變頻器驅動(dòng)之后，電機與減速器之間是直接硬聯(lián)接，中間減少了液力耦合器這個(gè)環(huán)節。而液力耦合器本身的傳遞效率是不高的，且主要是通過(guò)液體來(lái)傳動(dòng)，液體的傳動(dòng)效率比直接硬聯(lián)接的傳動(dòng)效率要低許多，因而采用變頻器驅動(dòng)后，系統總的傳遞效率要比液力耦合器驅動(dòng)的效率要高5%～10%。

   另外，礦井通常離變電站距離較遠，不同時(shí)段電壓波動(dòng)較大，利用變頻器的自動(dòng)穩壓功能，也有部份節能作用。

   五、結束語(yǔ)

   匯川技術(shù)的HD92高壓變頻器，采用電容等長(cháng)壽命設計方案，具備磁鏈閉環(huán)矢量控制、等國際領(lǐng)先技術(shù)，為皮帶機領(lǐng)域提供了更優(yōu)的選擇?，F場(chǎng)應用實(shí)踐證明，HD92高壓變頻器完全滿(mǎn)足礦用提升機的應用要求！

  深圳市匯川技術(shù)股份有限公司專(zhuān)注于工業(yè)自動(dòng)化控制產(chǎn)品的研發(fā)、生產(chǎn)和銷(xiāo)售，定位服務(wù)于中高端設備制造商，以擁有自主知識產(chǎn)權的工業(yè)自動(dòng)化控制技術(shù)為基礎，以快速為客戶(hù)提供個(gè)性化的解決方案為主要經(jīng)營(yíng)模式，實(shí)現企業(yè)價(jià)值與客戶(hù)價(jià)值共同成長(cháng)。匯川在全國擁有66個(gè)辦事處，236家授權代理商，90家全國聯(lián)保中心。欲進(jìn)一步了解匯川，請訪(fǎng)問(wèn) www.inovance.cn。