變頻調速永磁電機在皮帶運輸上的應用

摘要：傳統意義上，煤礦井下皮帶輸送機所應用電機多為異步電機。當中的主要缺陷在于：電機扭矩較小、結構過于復雜、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品的研究。近年來，基于變頻調速的永磁電機驅動系統開始進入各方人員的研究范疇，其在結構、扭矩、節能等方面所具備的突出優勢對于保障皮帶運輸質量而言有重要意義。為此，本文試就變頻調速永磁電機在皮帶運輸上的應用問題展開詳細分析與研究，望引起各方特別關注與重視。

關鍵詞：變頻調速永磁電機 皮帶運輸 控制系統

當前技術條件支持下，變頻調速永磁電機所具有的最顯著優勢在于：功率因素高、且工作效率高。在煤礦企業生產系統當中，變頻調速永磁電機已具備取代傳統意義上，交流異步電機的可行性，兼顧了良好的節能與經濟優勢?；诖耍疚脑囜槍ζл斔驮谧冾l調速永磁電機過程中的相關問題做詳細分析。

1 變頻調速永磁電機應用特性分析

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

以某煤礦井下工作面皮帶輸送機設備為例，在實際工作當中就針對皮帶輸送機所應用的異步電極進行了改造，將其改造成為變頻調速的永磁電機。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，轉子結構為永磁結構。在該變頻調速永磁電機與變頻器相互配合運行的過程當中，可有效保障多驅動電機相互之間功率的平衡性。在應用方面的優勢主要表現在以下幾個方面：

①運行效率高。

②噪音低。

③運行平穩且可靠。

④啟動轉矩高。

⑤調速驅動穩定高效。

2 控制系統應用情況分析

在煤礦井下工作面皮帶輸送機設備的運行過程當中，調速裝置中應用了現代化的IGBT變頻調速理論、以及模糊控制理論。整個變頻調速裝置主要由以下幾個部分所構成（包括變頻調速系統、參數設定系統、以及顯示系統這三個方面）。變頻器的核心設置為基于IGBT的半導體開關器件及其驅動模塊，在電流裕量方面有明顯的優勢。同時，該變頻調速系統當中所設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勢。不但如此，整個調速裝置自主電路到控制電路均應用光纖方式實現通信，以良好的抗干擾能力防止控制系統的運行出現誤動動作。

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

3 變頻調速永磁電機的應用優勢

在將以變頻調速永磁電機為基礎的皮帶運輸機應用于煤礦井下生產實踐的過程當中，所表現出的主要優勢包括以下幾個方面：

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

②在新改造后系統運行過程當中，永磁電機能夠在額定轉動速度條件下確保恒轉矩特性。即便在低頻、低速、乃至低壓性的運行狀態下，電動機所提供的轉矩仍然可滿足皮帶運輸的基本需求。

③也正是由于新改造系統省卻了一部分的設備，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，通過對變頻調速永磁電機的合理應用，使得皮帶輸送機內部所具備的減速器裝置、以及液力耦合器設備被有效剔除，因此在降低皮帶運輸噪音，提高輸送轉矩等方面體現出了顯著的優勢。總而言之，本文就皮帶輸送中對變頻調速永磁電機的應用展開了簡要分析與說明，望能夠引起同行人員的關注與重視。

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