煤矿,主运皮带机,多电机高压驱动在

应用领域：矿山 关键字：磁链闭环、皮带机、主从控制、软启动、节能 摘要：本文介绍了汇川HD92皮带机专用高压变频器在宁夏某煤矿主井（斜井）皮带机上的应用。 并从电气 原理、性能、节能分析等各方面对高压变频器在皮带机上的应用做总结。

一、概述 皮带输送机是煤矿最理想的高效连续输送设备，是煤矿开采机电一体化技术与装备的关键设备，是煤矿斜井生产的重要传送设备。 国内煤矿的高压电机拖动的皮带机一般都采用工频拖动，并在电机和减速机之间加装液力耦合器，液力耦合器通过勺管来改变涡轮与泵轮之间油腔的油量多少来调速，达到软起、软停、调试的目的。

但液力耦合器是机械设备，不可能精确的调整油腔的油量，更不能使两台电机无论在启动、停止还是在运行中达到转速一致、转矩相同、功率平衡的目的；而变频器完全可以解决这个问题，液力耦合器属于低效调速设备，在调速的过程中转差功率以热能的形式损耗在油中。 所以高压变频器在皮带机上取代液力耦合器是必然的趋势。

煤矿皮带机

二、设备概况 某煤矿皮带机输送系统主要有皮带机、抱闸、减速机、逆止器、皮带、皮带秤、抓捕器、拉线急停、跑偏传感器等组成。 1、皮带机 皮带长800米，宽1.5米。 功率500KW,N1=1500，N2=42.38。 三、煤矿皮带机变频调速系统方案设计 皮带机多机变频调速系统的核心问题是皮带系统中各电机的转速和转矩平衡问题。 在实际应用中，根据现场工艺不同，可以选择不同的变频控制方案。 1. 一拖二 方案 此方案是采用一台变频器同时拖动两台电机运行，将各个电机定子绕组接线直接并联接在一台变频器输出测。 如果按照两台电机的保护设定过流值，达不到保护电机的目的。 如果为电机分别安装保护柜的话，不但增加费用，而且连锁复杂。

高压变频器采用主从控制方案，三环控制模式，主机采用转速控制，从机采用转矩控制。 主机通过CAN通讯实时采集从机电流信号、电压信号、频率信号，实时调整给从机的转矩信号，使主机和从机的功率达到完美的平衡。

如果工频电机出现故障时，故障跳高压开关柜后，变频器采用模糊控制也是自适应控制方式，变频器不停机，迅速降低转速，转矩补偿。 用户控制命令源，采用多段速与模拟量设置相结合。 变频器DI点开关量输入，当用户选择多段速控制时，DI为常开点；当用户选择模拟量设定频率控制时，DI点为常闭点。 3.高压变频器高压系统方案 高压变频器采用自动旁路柜，一拖一方案。 4.皮带机保护 皮带机保护有双向拉绳急停保护，速度开关保护，温度保护，烟雾保护、纵向撕裂保护，两级跑偏开关保护，堵煤开关保护，超温洒水。 HD92皮带机专用高压变频器预留了皮带机保护的专用接口，可以通过通讯上传故障，也可以通过端子排做皮带机和高压变频器的故障连锁，只需把所有的保护信号上传 ，高压变频器可以对皮带机做实时的监控。 HD92高压变频器除具有一般普通变频器的性能外，还具有以下突出特点： (1)采用高速DSP+RAM+FPGA作为核心处理器，运算速度更快，控制更精准。

能够识别电机的速度并在电机不停转的情况下直接启动。 汇川技术提供的自动旁路切换柜，不仅可实现变频故障情况下自动由变频转换至工频运行状态，还可实现在变频检修完毕后由工频瞬间转换至变频运行的功能，整个转换过程不会对用户设备的运行造成任何影响。 (4) 矢量控制方式，低频时可输出大转矩。 如果由于设备原因及其他原因造成输出短路，此时如果变频器不具备相间短路保护功能，将会导致重大事故。 汇川变频器在发生类似问题时能够立即封锁变频器输出，保护设备不受损害，避免事故的发生。 皮带机不管是启动还是运行过程中，电机是相同的电流，相同的转矩，不会出现一电机过载，一台电机轻载的问题，而且具有软起动的功能，启动时电流不超过电机的额定电流，减小电机在启动瞬间对绝缘的损坏。

（7）具有单变频主从控制模式，当一台变频器出现故障时，故障机器自动切换到工频，工频电机为主机，变频电机为从机。 变频电机根据采集到工频电机的电流、电压量实时调整自身转矩输出，主从控制达到功率平衡。

电动机驱动

（8）非对称旁路技术为提升机的稳定运行提供可靠保障（选配） 当其中某个单元出现故障后，如果单元具备旁路功能，通过非对称旁路技术可以使系统不停机运行。 功率单元旁路采用机械式接触器方式，并且专门为其设计了一套功率单元旁路控制系统，一旦功率单元故障，旁路系统均能正确安全的旁路。