永磁同步购彩平台在带式输送机中的应用

　　永磁直驱系统具有效率高、能耗低『的优点，系统免维护，调速性能优越，具有丰富的通信 功能。通过研究分析，决定对高阳煤矿下运带式输送机采用永磁同步︽购彩平台技术方案。重点对 传统驱动装置与永磁同步购彩平台进行了技术分析，实际运行显示了永磁同步购彩平台的优越性。

　　随着煤矿“四化”建设的不断要求「，永磁同步电 动滚筒已应用于煤矿井下带式输送机。本文重点介 绍永磁同步购彩平台的工作原理及其在矿井下▅运式 带式输送机▲的应用。

　　1 永磁同步购彩平台的工作原理

　　永磁同步购彩平台俗称々外转子电动机，主要包 括永磁同步购彩平台、智能同步变频器及水冷装置 等[1]。它以磁场为媒介进行电能和机械能的能量 转换，利用永磁体建ξ　立磁场，当永磁〒电动机的三相定 子绕组通入频率为 f 的三相→交流电后，将产生一个 以同步转速推移的旋转磁场[2]。永磁同步电动滚 筒永磁体』由稀土永磁材料钕铁硼制成[3]，取代电励磁，无励磁损耗。转子无绕※组︼，无转子铜耗、铁耗，高 性能的钕铁硼稀土永磁材料具有︾很高的磁能积，它 的剩余磁感应强度、矫顽力较大∩，用较少的钕∏铁硼永 磁体便能产生足够的电机磁能积。将外转子表面作 为驱动滚筒表面，采用阻Ψ 燃性、抗静电性材料进行包 胶，直接与输送◤带接触，依靠摩擦阻╱力带动输送带 运行。

　　2 永磁直驱系统应用特点

　　1)、 效率高，能耗低。采用的永磁直∞驱电动机效 率达↓到国际 IE4( 高于国家一级能耗标准) ，与传统 驱动系统比较，实现节电 15% ～ 20%，如图 1、图 2 所示。

　　2)、 起动→转矩大，重载起动性能更〓卓越。永磁同 步电动№机匹配智能同步变频器能恒定输出额定负载转矩2 倍的起动转∏矩，彻底Ψ解决了重载起动难的问 题。异步电动机和永磁同步电动【机的起动特性如图 3、图4 所示。

　　3)、 系统免维护。电动机采用直驱式↙结构，去掉减◇速机、耦合器等中间环节，安装方便，无需加油↑维 护，减少大量∏巡检工作量，节省人力、物力。

　　4)、 调速性能优越。实现由量定「速，减小输〖送带 磨损和设备损耗，低速变频调速工况下节能效果更 为明显。

　　5)、 功率平◣衡功能好。根※据需要分配多机载荷， 可避免单机过∑　载造成的设备损坏等问题。

　　6)、 通信功能丰富。支↓持多种通信接口的接入， 可与ω上位机通信，实⊙现在线监测监控。完善的保护 功能，能实现对过压、过流、欠压等各种故障的保护∞， 保障系统安全稳①定运行。

　　3 永磁直驱购彩平台的实际应用

　　高阳煤矿二采区二部带式ㄨ输送机全长750 m， 提升高度 -43 m，要求运输能☉力达 2 300 t/h。对矿 用隔爆型永磁同步购彩平台与传统驱动装置进◆行对 比分析。矿用隔爆型永磁同步电♀动滚筒应用于煤矿 带式输送机中，采用永磁直驱电动机替代传统的机 械驱动↑装置，取代了※异步电动机、减速器、液力偶合 器和ぷ联轴器[4]，这种直接驱动的方式，可使⌒传动系 统结构简化、效率提高、噪声降低、安装方便，而且无 需进行」日常维护、检修，从而节省了大量的人力物力 成本，有效提高了带式输送机运行的可靠性和运行 效率。两种驱动方式对比见表∑　1。

　　4 节能效益分¤析

　　永磁直驱购彩平台带式输送机轴功率103 kW， 结合驱动系■统效率⌒　，每天运行时★间 20 h，每年按 330 d 计，每年耗电量为 192/0. 912 × 20 × 330 = 1 389 474 kW·h。“异步电机 + 减速器 + 液压联ω轴节”带式输送 机轴功率103 kW，结合驱动系统效率，每天运行时 间20 h，每年按330 d 计，每年耗电量为 192/0. 700×20 ×330 =1 810 286 kW·h。电费0. 7 元/( kW·h) ，永磁直驱电动〖滚筒驱 动较“异步电机 + 减速机 + 液压联轴节”驱动每年 可节省〗电费294568 元。

　　5 配套变频器的选用

　　《煤矿安♀全规程》第三百七十四条规定 : “采用 滚筒驱□　动带式输送机运输时，应当遵守下列规定: ( 五) 倾斜井巷中使用的带式输送机，上运时，必须 装设防∴逆转装置和制动装置;下运时，应当装设软制 动装置且必须装设防超速保护装置”。由基▂础数据 得知，该二采二部带式输送机为下运【带式输送机，应 当装设软制动装置。其下运行时，重力牵引电动】机 发电，将势能转化为电能，电动机处于发电状态，必 须选用四象限变频器才能将※电动机的再生能『量回馈 给电网[5]，设计时选用具有回馈功能的四象限变频 器。而永磁电机选择变频器时以◥实际电机电流值作 为变频器选择的依据，电动机的额定█功率作为参考。永磁电动机变频器必须为低转速大扭矩矢量同步变 频器，具有开环矢量和闭环矢量控制。该□变频器在 IGBT 模块里集成续流二极管，这样便可≡以实现能量 的ω　双向流动，将电动机被动转动时产生的电能运输 到电网，实现电气软制动。经∮过设计选用 BPB1315/1140K 型变频器，额定功率 315 kW，额定电压 1 140 V，冷却方式为风 冷。与永磁同步购彩平台配套设计，具◎有恒转矩输 出、大转矩软起动的◣特性，具备过流、过压、欠压、短 路、过载、缺相、永磁滚筒绕组过热、瞬间断电保护◢等 保护功能，具有绕组温度显示和超温︾停机保护的功 能。带式输送机起动时具有 5 s 的缓动预警╳功能， 空载时具有自动降速的功能，以达到最佳的节能效 果。控制和通信接口具有集中控制、就地控制、检修 等选择按々钮，配置有 RS485 通信接口，满足了带式 输送机♂综合保护、无人值█守等要求。

　　6 结论

　　永磁购彩平台在矿井下带式输送机中的使用， 从短期利益看，节约了▓巷道施工成本，确保了作业安 全;从长期利益看，设≡备使用及维护成本低，仅用两 年的时间便可以将投资回▽收。特别是结合四象限变 频器的使用↘，实现下运式带式输送机的软制╲动，解决 了带式输送机可能发生飞车、埋机头事故，变频器永 磁购彩平台在矿井将发∑挥着越来越重要的【作用。

　　散热装置对减速器效率也有影响，但不是散 热效果越强№越好。因为冷却水压过大，导致热←平衡 时温度╳不高，效率达不到标准要求。但同样散热水 压过低，散热●效果差，油池√温度过高，超过煤炭行业 标准要求，给煤矿安全生产会带来隐患。由此，通过∩本次试验得知，对于大型减速器，水 冷却循环水流、水压，散热速度至关重★要，必须控制 在合理的范围内。