带式输送机能永磁直驱系统.docx

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；(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M/Me异步电机起动力矩曲线皮带机负截特性曲线异歩电机起动特性1 F［卷三、 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）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 防爆变频器优异的起动性能，大大降低了起动时对机械设备 的冲击，实现了优化的节能运行方式，提高了皮带机的运行 效率，降低了皮带机无谓的磨损，延长了皮带机的使用寿命。