一、變頻器驅動(dòng)皮帶運輸機是行業(yè)應用主流

皮帶運輸機是以運輸帶作為牽引和承載物料的連續運輸機械。運輸帶繞經(jīng)驅動(dòng)滾筒和各種改向滾筒，由拉緊裝置給以適當的張緊力，工作時(shí)在驅動(dòng)裝置驅動(dòng)下，通過(guò)滾筒與運輸帶之間的摩擦力和張緊力，使運輸帶運行。物料被連續地送到運輸帶上，并隨著(zhù)運輸帶一起運動(dòng)，從而實(shí)現對物料的輸送。帶式運輸機主要部件包括驅動(dòng)裝置、滾筒組、垂直拉緊裝置、托輥組、清掃器、運輸帶、安全保護裝置等 。

現有大多數皮帶機采用工頻拖動(dòng)，有直接啟動(dòng)、液力耦合啟動(dòng)、軟啟動(dòng)等方式。由于電機長(cháng)期工頻運行，加之液力耦合器等效率等問(wèn)題，造成皮帶運輸機運行起來(lái)非常不經(jīng)濟；同時(shí)，由于電機啟動(dòng)沖擊大，在機械上產(chǎn)生劇烈沖擊，加速機械磨損；還有運輸帶、液力耦合器的磨損和維護等會(huì )產(chǎn)生較大費用。這對于現在創(chuàng )建低碳、節能型社會(huì )是不相符的。

由于變頻器的調速范圍寬，啟動(dòng)轉矩大，可在重載下緩慢啟動(dòng)，啟動(dòng)安全性高。對于多電機驅動(dòng)的皮帶機，變頻器主從同步控制性能好，主從控制功率均衡。同時(shí)，變頻器的使用對電機功率因數也有顯著(zhù)提高。在運輸系統配置物流傳感器后，可根據實(shí)際物料流量需求自動(dòng)調節皮帶機運速，經(jīng)濟節約。

總體來(lái)看，皮帶運輸機由變頻器來(lái)驅動(dòng)，對節約社會(huì )能源、增加企業(yè)效益都具有非?，F實(shí)的意義，變頻器驅動(dòng)皮帶運輸機已成為行業(yè)應用主流。

二、新疆某礦業(yè)皮帶機項目背景

新疆某礦業(yè)公司新建101皮帶機項目，為上行皮帶，其長(cháng)度約6km，采用4臺高壓永磁同步電機驅動(dòng)，電機規格為10kV/1400kw。頭部3臺電機，尾部1臺電機。皮帶機驅動(dòng)示意圖如下：頭部電機M1、M2驅動(dòng)同一個(gè)滾筒，M3驅動(dòng)換向滾筒。頭部電機M1、M2、M3距離很近，視為剛性連接。頭部3臺電機與尾部電機M4之間為6km長(cháng)皮帶，視為柔性連接。

皮帶設計要求如下：

1、永磁同步電機：

U=10kV，N=1400kW×4（頭3尾1），n=74r/min

2、膠帶寬度：

B=1600mm，運量：Q=4000t/h，運速：V=5.5m/s

3、機長(cháng)：

L=6290m，提升高度：H=45m

三、英威騰變頻系統方案

根據客戶(hù)需求，英威騰為其量身定做了GD5000高壓變頻器主從控制方案，方案配置長(cháng)距離光纖通訊模塊，滿(mǎn)足頭部與尾部變頻器之間長(cháng)距離光纖通訊的要求。

GD5000控制系統采用DSP+FPGA+ARM多核控制系統，使用先進(jìn)的無(wú)速度傳感器矢量控制方式，適用于高壓異步、同步電機調速?？刂凭雀?，動(dòng)態(tài)響應快，低頻輸出轉矩大；主從控制技術(shù)能夠實(shí)現對多臺電機協(xié)調控制，實(shí)現功率均衡。

1、主從控制方案簡(jiǎn)介

頭部3臺變頻器與尾部1臺變頻器主從控制采用光纖通訊，光纖連接方式為環(huán)形連接，光纖接口位于變頻器控制柜內。變頻器自身通過(guò)主從控制可以實(shí)現功率均衡。

實(shí)現功率均衡的方式是：通過(guò)高速通訊，把從變頻器的輸出功率報告給主變頻器，主變頻器分析判斷計算后，調整從變頻器的運行頻率，達到兩臺或者多臺變頻器輸出功率基本相一致，功率誤差控制在5%以?xún)取?/p>

主從控制系統圖如下：

4臺變頻器均采用矢量控制。頭部3臺電機為剛性連接， 1號作為主機，采用速度控制，2號和3號兩臺從機采用轉矩控制。尾部4號機與頭部之間視為柔性連接，采用速度控制。

主要參數如下：

2、現場(chǎng)運行狀況

設備調試完成，4臺電機速度同步，功率均衡。帶料運行時(shí)電機運行電流相差在1A左右，運行效果得到用戶(hù)高度認可。

3、現場(chǎng)照片

頭部3臺變頻器

頭部電機M1和M2

101皮帶機

四、結束語(yǔ)

在該皮帶運輸機項目中，負載電機為高壓永磁同步電機，主、從電機之間既有剛性連接，又有柔性連接，GD5000變頻器軟件控制性能得到全面檢驗。頭部變頻與尾部變頻相距約6公里，長(cháng)距離光纖通訊，控制信號長(cháng)距離傳輸可靠性和穩定性也得到驗證。通過(guò)實(shí)踐證明英威騰GD5000高壓變頻器主從控制方案完全滿(mǎn)足現場(chǎng)使用要求。

英威騰先進(jìn)的多臺電機主從控制技術(shù)在皮帶運輸機上成功應用，體現了公司在礦山行業(yè)雄厚的技術(shù)實(shí)力。成熟的解決方案，優(yōu)異的產(chǎn)品性能，良好的現場(chǎng)服務(wù)得到客戶(hù)高度認可。

關(guān)于英威騰：

英威騰（深圳市英威騰電氣股份有限公司），自2002年成立以來(lái)，專(zhuān)注于工業(yè)自動(dòng)化和能源電力兩大領(lǐng)域，以"竭盡全力提供物超所值的產(chǎn)品和服務(wù)，讓客戶(hù)更有競爭力"為使命，向用戶(hù)提供最有價(jià)值的產(chǎn)品和解決方案。公司于2010年在深交所A股上市（證券代碼：002334），目前擁有15家控股子公司，員工超過(guò)3000人，在全球設有40多家分支機構及200多家渠道合作伙伴，營(yíng)銷(xiāo)網(wǎng)絡(luò )遍布全球80多個(gè)國家和地區。