摘要：傳統(tǒng)意義上，煤礦井下皮帶輸送機所應(yīng)用電機多為異步電機。當中的主要缺陷在于：電機扭矩較小、結(jié)構(gòu)過于復(fù)雜、且能源消耗問題過大。因此，有必要各方人員展開對異步電機替代產(chǎn)品的研究。近年來，基于變頻調(diào)速的永磁電機驅(qū)動系統(tǒng)開始進入各方人員的研究范疇，其在結(jié)構(gòu)、扭矩、節(jié)能等方面所具備的突出優(yōu)勢對于保障皮帶運輸質(zhì)量而言有重要意義。為此，本文試就變頻調(diào)速永磁電機在皮帶運輸上的應(yīng)用問題展開詳細分析與研究，望引起各方特別關(guān)注與重視。

關(guān)鍵詞：變頻調(diào)速永磁電機 皮帶運輸 控制系統(tǒng)

當前技術(shù)條件支持下，變頻調(diào)速永磁電機所具有的最顯著優(yōu)勢在于：功率因素高、且工作效率高。在煤礦企業(yè)生產(chǎn)系統(tǒng)當中，變頻調(diào)速永磁電機已具備取代傳統(tǒng)意義上，交流異步電機的可行性，兼顧了良好的節(jié)能與經(jīng)濟優(yōu)勢?；诖?，本文試針對皮帶輸送在變頻調(diào)速永磁電機過程中的相關(guān)問題做詳細分析。

1 變頻調(diào)速永磁電機應(yīng)用特性分析

帶式輸送機常規(guī)意義上所采取的電機設(shè)備多為異步電動機設(shè)備，在配合齒輪減速器裝置、以及液力耦合器設(shè)備的基礎(chǔ)之上，構(gòu)成一個完整性的動力驅(qū)動系統(tǒng)。此種驅(qū)動系統(tǒng)實踐應(yīng)用中的機械故障比較頻繁，工作效率較低，且在重載狀態(tài)下的啟動難度比較大。相對于此，建立在變頻調(diào)速永磁電機基礎(chǔ)之上的整個驅(qū)動系統(tǒng)可作用于對皮帶輸送機轉(zhuǎn)動速度的調(diào)節(jié)工作，去掉了傳統(tǒng)意義上的減速器裝置、以及液力耦合器設(shè)備。

以某煤礦井下工作面皮帶輸送機設(shè)備為例，在實際工作當中就針對皮帶輸送機所應(yīng)用的異步電極進行了改造，將其改造成為變頻調(diào)速的永磁電機。該同步電動機的額定容量為55kW單位，額定電壓為660V單位，額定頻率為12Hz單位，轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)為永磁結(jié)構(gòu)。在該變頻調(diào)速永磁電機與變頻器相互配合運行的過程當中，可有效保障多驅(qū)動電機相互之間功率的平衡性。在應(yīng)用方面的優(yōu)勢主要表現(xiàn)在以下幾個方面：

①運行效率高。

②噪音低。

③運行平穩(wěn)且可靠。

④啟動轉(zhuǎn)矩高。

⑤調(diào)速驅(qū)動穩(wěn)定高效。

2 控制系統(tǒng)應(yīng)用情況分析

在煤礦井下工作面皮帶輸送機設(shè)備的運行過程當中，調(diào)速裝置中應(yīng)用了現(xiàn)代化的IGBT變頻調(diào)速理論、以及模糊控制理論。整個變頻調(diào)速裝置主要由以下幾個部分所構(gòu)成（包括變頻調(diào)速系統(tǒng)、參數(shù)設(shè)定系統(tǒng)、以及顯示系統(tǒng)這三個方面）。變頻器的核心設(shè)置為基于IGBT的半導(dǎo)體開關(guān)器件及其驅(qū)動模塊，在電流裕量方面有明顯的優(yōu)勢。同時，該變頻調(diào)速系統(tǒng)當中所設(shè)置的熱管散熱器在散熱性能、維護性能、實用性能等方面均有顯著優(yōu)勢。不但如此，整個調(diào)速裝置自主電路到控制電路均應(yīng)用光纖方式實現(xiàn)通信，以良好的抗干擾能力防止控制系統(tǒng)的運行出現(xiàn)誤動動作。

同時，從控制算法的角度上來說，變頻調(diào)速裝置采用了先進性的控制算法，專門針對低轉(zhuǎn)速大轉(zhuǎn)矩三相永磁同步電機的變頻調(diào)速運行特性，在控制算法方面選擇了無線傳感器矢量控制與直接轉(zhuǎn)矩控制相結(jié)合的控制模式。此種控制算法的主要優(yōu)勢在于：穩(wěn)態(tài)性能突出、低速啟動狀態(tài)下的轉(zhuǎn)矩作用力較大、調(diào)速范圍寬。

3 變頻調(diào)速永磁電機的應(yīng)用優(yōu)勢

在將以變頻調(diào)速永磁電機為基礎(chǔ)的皮帶運輸機應(yīng)用于煤礦井下生產(chǎn)實踐的過程當中，所表現(xiàn)出的主要優(yōu)勢包括以下幾個方面：

①由于新改造后的系統(tǒng)取消了減速器以及液力耦合器設(shè)備，因而在皮帶運輸過程中的震動與噪音問題大大降低。同時，也使得整個系統(tǒng)正常運行狀態(tài)下的電耗問題明顯降低，運行效率大大提升。

②在新改造后系統(tǒng)運行過程當中，永磁電機能夠在額定轉(zhuǎn)動速度條件下確保恒轉(zhuǎn)矩特性。即便在低頻、低速、乃至低壓性的運行狀態(tài)下，電動機所提供的轉(zhuǎn)矩仍然可滿足皮帶運輸?shù)幕拘枨蟆?/p>

③也正是由于新改造系統(tǒng)省卻了一部分的設(shè)備，因而在日常維護過程當中，對于這部分零部件磨損的投入維護費用大大降低，進而在一定程度上可有助于皮帶運輸效率的提升。

4 結(jié)束語

通過本文以上分析需要認識到：在煤礦井下工作面，

皮帶輸送機的運行過程當中，通過對變頻調(diào)速永磁電機的合理應(yīng)用，使得皮帶輸送機內(nèi)部所具備的減速器裝置、以及液力耦合器設(shè)備被有效剔除，因此在降低皮帶運輸噪音，提高輸送轉(zhuǎn)矩等方面體現(xiàn)出了顯著的優(yōu)勢?？偠灾疚木推л斔椭袑ψ冾l調(diào)速永磁電機的應(yīng)用展開了簡要分析與說明，望能夠引起同行人員的關(guān)注與重視。

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