皮帶機是保證現(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踐經(jīng)驗。

01引言 

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

02客戶痛點 

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：皮帶傳送機慢慢啟動，當(dāng)達到一定轉(zhuǎn)矩時皮帶開始運轉(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：皮帶傳送機空載時啟動平穩(wěn)，轉(zhuǎn)矩降低，沖擊減少，可延長電機、膠帶機、機械系統(tǒng)的使用壽命，但重載時需突跳，對膠帶機沖擊較大。

? 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，并且電機功率因數(shù)有顯著提高。

03方案設(shè)計與說明

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

皮帶機多電機驅(qū)動系統(tǒng)中重點是各電機的轉(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

◆ 三電平拓撲電路，du/dt小，減少對電機絕緣的損害

◆ 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，充分考慮其啟動及運行時的轉(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?，F(xiàn)場兩臺電機通過兩個滾筒帶動皮帶拉煤，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現(xiàn)同步運行。鑒于皮帶機負載連接是通過柔性連接，存在一定的延展性，主從機間可以存在一定的速度誤差，故主機采用速度，從機可以采用轉(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)動皮帶機運行情況良好，并體現(xiàn)了以下優(yōu)點：

◆ 速度同步，電流均衡。從機轉(zhuǎn)矩與主機一致。電流相差在5A以內(nèi)。從機不會出現(xiàn)與主機速度不匹配而導(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/減速時間（0-60min）連續(xù)可調(diào),并可實現(xiàn)S型加減速,有效降低啟停沖擊。

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

05總結(jié)

FD2000礦用變頻器專用機芯

FD2000變頻器作為煤礦皮帶機的動力驅(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、免維護等優(yōu)越性，在煤炭生產(chǎn)中有著廣闊的應(yīng)用前景。