淺談變頻器與液力耦合器的優與劣

劉轉坤

(龍煤集團雙鴨山分公司雙陽煤礦，黑龍江 雙鴨山 155137)

淺談變頻器與液力耦合器的優與劣

劉轉坤

(龍煤集團雙鴨山分公司雙陽煤礦，黑龍江 雙鴨山 155137)

淺析了液力耦合器的優劣并分析了變頻器的應用效果。

變頻器;液力耦合器

1 引言

目前，變頻器在國內煤礦的應用主要集中在帶式輸送機上。眾所周知，皮帶是一個彈性體，在靜止或運行時皮帶內貯藏了大量的能量，在皮帶機啟動過程中，如果不加設軟啟動裝置，皮帶內貯藏的能量將很快釋放出去，在皮帶上形成張力波并迅速沿著皮帶傳輸出去。過大的張力波極易引起皮帶被撕斷。因此，《煤礦安全規程》規定，帶式輸送機必須加設軟啟動裝置。目前煤礦采用的軟啟動裝置絕大部分是液力耦合器。

2 液力耦合器的優劣

液力耦合器雖然能部分解決皮帶機的軟啟動問題，但與變頻器驅動相比，仍具有明顯的劣勢:首先，采用液力耦合器，電機必須先空載啟動。工頻啟動時，最初的電流很大，為電機額定電流的4～7倍。大的啟動瞬間電流會在啟動過程中產生沖擊，引起電機內部機械應力和熱應力發生變化，對機械部分造成嚴重磨損甚至損壞。同時還將引起電網電壓下降，影響到電網內其他設備的正常運行，因此，大容量的皮帶機還必須附加電機軟啟動設備。其次，液力耦合器長時工作時，引起液體溫度升高，融化合金塞，引起漏液，增大維護工作量，污染環境。第三，采用液力耦合器時，皮帶機的加載時間較短，容易引起皮帶張力變化，因此對皮帶帶強要求較高。第四，一般的皮帶機都是長距離大運量，通常都是多電機驅動，采用液力耦合器驅動，很難解決多電機驅動時的功率平衡。

3 變頻器的應用

隨著電力電子技術的發展。變頻技術在最近二十年飛速發展，在部分煤礦企業獲得了廣泛應用。運用變頻器對帶式輸送機的驅動進行改造，將給用戶帶來極大的社會和經濟效益:

中國減貧的歷史和事實，向世界上眾多的發展中國家雄辯地證明了發展中國家可以依靠自己的不懈努力擺脫貧困，實現國家的振興。

人工線下單據傳遞模式主要存在兩方面問題：一是，流通過程中可能造成單據受損、遺失的問題；二是，單據遞交人工成本較高，對于部分地理位置較遠的需求單位，每月定期遞交單據將增加人工、差旅和時間成本。

第一，真正實現了帶式輸送機系統的軟啟動。運用變頻器對帶式輸送機進行驅動，運用變頻器的軟啟動功能，將電機的軟啟動和皮帶機的軟啟動合二為一，通過電機的慢速啟動，帶動皮帶機緩慢啟動，將皮帶內部貯藏的能量緩慢釋放，將皮帶機的啟動過程中形成的張力波極小，幾乎對皮帶不造成損害。

第三，降低皮帶帶強。采用變頻器驅動之后，由于變頻器的啟動時間可在1～3600S可調，通常皮帶機起動時間在60～200S內根據現場設定，皮帶機的啟動時間延長，大大降低對皮帶帶強的要求，降低設備初期投資。

世界各國可以成為命運共同體，因為各國之間存在著共同利益、人類整體利益。當今世界，人類整體面臨的問題越來越超越人類之間的分歧和對抗。網絡空間更是如此，世界各國在網絡空間的合作遠遠大于競爭。

第二，實現皮帶機多電機驅動時的功率平衡。應用變頻器對皮帶機進行驅動時，一般采用一拖一控制，當多電機驅動時，采用主從控制，實現功率平衡。

第四，降低設備的維護量。變頻器是一種電子器件的集成，它將機械的壽命轉化成電子的壽命，壽命很長，大大降低設備維護量，同時，利用變頻器的軟啟動功能實現帶式輸送機的軟啟動，啟動過程中對機械基本無沖擊，也大大減少了皮帶機系統機械部分的檢修量。如晉城煤業集團某井順槽皮帶采用變頻器驅動后，僅皮帶扣一項年解決費用就達一萬多元。

兩組肝膽胰疾病合并糖尿病患者的餐前血糖，餐后2 h血糖以及糖化血紅蛋白指標情況以及患者術后并發癥的發生率。

通常情況下，煤礦用電機在設計過程中放的裕量比較大，工作時絕大部分不能滿載運行，電機工作于滿電壓、滿速度而負載經常很小，也有部分時間空載運行。有電機設計和運行特性知道，電機只有在接近滿載時才是效率最高、功率因數最佳，輕載時降低，造成不必要的電能損失。這是因為當輕載時，定子電流有功分量很小，主要是勵磁的無功分量，因此功率因數很低。采用西門子羅賓康變頻器驅動后，在整個過程中功率因數達0．95以上，大大節省了無功功率，提高系統效率。

第五，節能。在皮帶機上采用變頻驅動后的節能效果主要體現在系統功率因數和系統效率兩個方面。

采用變頻器驅動之后，電機與減速器之間是直接硬聯接，中間減少了液力耦合器這個環節。而液力耦合器本身的傳遞效率是不高的，并且液力耦合器主要是通過液體來傳動，而液體的傳動效率比直接硬聯接的傳動效率要低很多，因而采用變頻器驅動后，系統總的傳遞效率要比液力耦合器驅動的效率要高5%～10%。

另外，礦井通常離變電站距離較遠，不同時段電壓波動較大，利用變頻器的自動穩壓功能，也有部分節能作用。

第六、進口品牌的液力耦合器和進口品牌的變頻器在整個投資水平上基本差不多，電機功率也大液力耦合器的投資會更高，特別是在電機功率1000kW以上的液力耦合器其整體投資成本會比變頻器高。

綜上所述，采用變頻器這種技術來改造傳統的帶式輸送機驅動系統，不僅在技術的先進性還是帶來的社會以及經濟效益方面都是巨大的，隨著社會的發展，最終在帶式輸送機的驅動上變頻器將取代液力耦合器的主導地位。

Talking about Good and Bad between converters and Hydraulic Couplers

LIU Zhuan－kun
(Shuangyang Coal Mine，Shuangyashan Branch Gompany，Shuangyashan 155137，China)

The paper describes good and bad between converters and hydraulic coupler and ancuyzes their application results．．

converter;hydraulic coupler

TN622

B

1004－289X(2013)03－0106－02

2012－12－21