智能高壓變頻永磁皮帶機直驅系統研究

張先有

摘要：皮帶機在許多行業領域均有應用，具有靈活運輸、輸送可靠、能耗較少、適應性強等顯著特點。但現代皮帶機行業仍存在許多難題亟需解決，如重載啟動困難、輸送機丟轉、機械傳動效率低、檢修成本高等。智能高壓變頻永磁皮帶機直驅系統包括高壓永磁電機（6kV，315kW）、變頻器、PLC控制的皮帶機永磁直驅系統三部分，有效實現整體系統結構簡化、安裝簡便、檢修維護消耗減少、資源節約、輸送效率提高。

關鍵詞：高壓永磁電機 變頻器 皮帶機直驅系統

皮帶機可用于多種散狀物料的輸送，被廣泛應用于各個行業。現階段礦用皮帶機使用傳統的異步電動機驅動系統，具有傳輸效率低、能耗較大且易燒毀等問題，嚴重影響了傳動系統的質量與效率，也增加了能耗與維修時間與工作量;傳統皮帶機重載啟動困難，重載故障時需要停機清掃后再重新啟動，增加傳輸工作量。智能高壓變頻永磁皮帶機直驅系統運用永磁變頻傳動技術有效解決了以上難題，在礦用皮帶機行業領域取得了突破性進展。

1 智能高壓變頻永磁皮帶機直驅系統結構

智能高壓變頻永磁皮帶機直驅系統包括高壓永磁電機（6kV，315kW）、變頻器、PLC控制的皮帶機永磁直驅系三部分，皮帶機高壓低速永磁直驅系統涉及高壓永磁電機、變頻器、控制、系統集成等多方面的技術，高壓永磁電機有效克服了異步電機易燒毀、效率低下等問題，變頻器具有調速功能，系統解決目前礦用輸送系統存在的啟動不穩定、重載啟動困難、輸送機丟轉、輸送效率低、檢修維護消耗高等問題，實現整體系統智能遙控與監測。

2 智能高壓變頻永磁皮帶機直驅系統特點

智能高壓變頻永磁皮帶機直驅系統因其特有的智能化前沿突破性結構設計，具有體積小、節能環保、軟啟動、可重載啟動、平衡電機功率、實現整體系統智能遙控與監測等多項特點，與傳統傳動裝置相比具有極大的應用價值。

2.1 傳動裝置體積小

傳統傳動裝置包括異步電機、耦合器、減速器三部分，外形尺寸相對較大，而只能高壓變頻永磁直驅電機一體化結構，整體單元體積減小，簡單安裝，給皮帶機留出了更多的安裝控件，有助于輸送效率的提高。

2.2 環保節能

高壓永磁電機與傳統電機對比發現，綜合節能方面高壓永磁電機可超過傳統電機20%以上，傳動效率卻可以提高至94%，傳動效率顯著提高。電能消耗顯著降低，在空載與半載時的經濟分析可發現，相對于滿載時的輸入功率差顯著下降，具有綠色環保效率高的特點。

2.3 軟啟動

智能高壓變頻永磁皮帶機直驅系統采用的是變頻器控制啟動的方式，可以使啟動平穩，減少了電機啟動時瞬時高電流對于電路系統的沖擊，也可避免轉矩瞬時增大對于傳統裝置的損害，有效降低了維修率。同時智能高壓變頻永磁皮帶機直驅系統不使用耦合器與減速器，可有效降低了這部分的維護工作量，降低了使用成本。

2.4 可重載啟動

啟動轉矩顯著增大，可用于重載直接啟動，不再需要人工卸載，避免了傳動裝置因堵塞、過重引發的機械故障。基于多機協同的控制方式，實現了兩臺電機的同步與重載起動，解決了原皮帶機不能帶重載啟動的難題，避免因為重載時故障停機需清掃再啟動的現象，同時極大縮短傳動鏈，大大減少設備維護工作量，具有使用維護快捷方便、結構簡單啟動轉矩大等特點。

2.5 平衡電機功率

傳統的傳動裝置在多電機同時參與傳動時易因各個電機間的功率分配不均衡引發多種故障，降低了傳動效率，增加了維修成本。智能高壓變頻永磁皮帶機直驅系統則可有效避免電機損害，平衡電機功率。

3 結語

智能高壓變頻永磁皮帶機直驅系統在礦用皮帶機行業領域取得了突破性進展，皮帶機安裝簡便、啟動平穩、功率平衡、可重載啟動、節能環保、維護率低等多個優勢占據了很大的市場空間。智能高壓變頻永磁皮帶機直驅系統解決了傳統傳動裝置中結構繁瑣、重載啟動、傳動速度不可調節、故障率高、能耗多等多項難題使其應用廣泛，市場規模容量大，可全面開發應用于礦山、鋼鐵、有色金屬等多市場。近年，隨著中央供給側改革的持續推進，節約成本成為了皮帶機行業的重點工作關注點，智能高壓變頻永磁皮帶機直驅系統是順應時代發展、符合國家需求的突破性研究進展，同時其應用具有良好的經濟效益與社會效益，擴展了其應用前景，因此智能高壓變頻永磁皮帶機直驅系統必將成為皮帶機行業的一種趨勢。

參考文獻

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