膠帶輸送機大(dà)功率變頻器節能(néng)環保的應用(yòng)

傳統的運輸方式是使用(yòng)大(dà)噸位的礦用(yòng)汽車從(cóng)山上(shàng)往山下(xià)一趟一趟運送礦石，而石灰石原料礦山位于直線距離數公裏外(wài)的山上(shàng)。爲使生産的正常進行，那就要先修一條能(néng)夠供礦用(yòng)汽車行駛的道(dào)路。隻要水(shuǐ)泥生産線不停工(gōng)，礦車就要不間斷地将石灰石從(cóng)山上(shàng)運到(dào)山下(xià)。這(zhè)條道(dào)路應能(néng)承受大(dà)噸位的礦用(yòng)汽車的碾壓，其長度在數公裏以上(shàng)，占地面積大(dà)，投資自(zì)然也(yě)大(dà)，而且運輸過程中要消耗不少油料。再考慮到(dào)設備和(hé)道(dào)路的維護，運行費用(yòng)高(gāo)，水(shuǐ)泥生産成本增高(gāo)，不利于市場競争。考慮到(dào)石灰石從(cóng)山上(shàng)運送到(dào)山下(xià)的過程中，位能(néng)在不斷減少，爲降低(dī)生産成本，可利用(yòng)石灰石本身具有的位能(néng)，不用(yòng)消耗其他(tā)的能(néng)量或消耗很(hěn)少的電能(néng)就可安全地将石灰石從(cóng)山上(shàng)運送到(dào)山下(xià)，如現(xiàn)在采用(yòng)較多的膠帶輸送機，不僅作(zuò)爲運輸石灰石的工(gōng)具，而且還利用(yòng)位能(néng)來(lái)發電，節能(néng)效率非同小(xiǎo)可，降低(dī)水(shuǐ)泥生産電耗意義重大(dà)。

以下(xià)爲控制方案：

　　長距離的下(xià)運膠帶輸送機分爲兩段，兩台交流電動機安裝在膠帶機的尾部，采用(yòng)尾側驅動形式。

（1）關于高(gāo)壓交流電機直接驅動
　　電動機不經減速器直接驅動下(xià)運膠帶輸送機。起動時(shí)，特别是在帶載起動的情況下(xià)，會(huì)産生很(hěn)大(dà)的機械沖擊，使膠帶可能(néng)拉斷，帶來(lái)嚴重的後果。爲實現(xiàn)帶載軟起動，在起動過程中加入液壓制動，由此将極大(dà)地增加制動器的運行負荷，縮短制動器的使用(yòng)壽命，并增大(dà)制動器的維護工(gōng)作(zuò)量。液壓制動器是作(zuò)爲下(xià)運膠帶輸送機的應急安全保障設施，不宜在起動時(shí)經常使用(yòng)。
當物料達到(dào)一定量時(shí)，其位能(néng)足以使膠帶機運行起來(lái)，下(xià)運膠帶輸送機拖動電動機發電，同頻同相且電壓比電源電壓高(gāo)時(shí)，可将位能(néng)轉換來(lái)的電能(néng)送到(dào)電網上(shàng)。停車時(shí)，爲實現(xiàn)軟停車，需要加入制動。依據同樣的原因，這(zhè)種起動、停車時(shí)經常使用(yòng)制動系統的方案不太合适。

（2）關于高(gāo)壓變頻器驅動
　　目前，國内生産的6000V或6000V以上(shàng)的高(gāo)壓變頻器，其主回路拓撲均采用(yòng)單元串聯式。由于變頻器主回路結構上(shàng)的原因，這(zhè)類變頻器主要用(yòng)于風(fēng)機、泵類負載上(shàng)，不能(néng)用(yòng)在有再生能(néng)量的場合。下(xià)運膠帶輸送機應使用(yòng)三電平高(gāo)壓變頻器，這(zhè)類變頻器目前投資大(dà)，從(cóng)經濟上(shàng)考慮此方案也(yě)不一定合适。

（3）關于690V變頻器驅動
　　690V變頻器屬于低(dī)壓範疇，變頻器技術較成熟，價值也(yě)不高(gāo)，其功能(néng)能(néng)滿足下(xià)運膠帶輸送機的工(gōng)藝要求，而且維修方便，維護費用(yòng)不高(gāo)。缺點是電流較大(dà)，爲減小(xiǎo)線路的損耗，供電線路、變頻器接到(dào)電機的電路的截面積應足夠大(dà)，增大(dà)了(le)初始投資。
該方案不用(yòng)液壓制動系統參與就可實現(xiàn)長距離膠帶機的帶載軟起動、軟停車、位能(néng)發電回饋電網、以及空(kōng)載低(dī)速驗帶等功能(néng)。從(cóng)目前的現(xiàn)狀看(kàn)，這(zhè)種方案既容易實現(xiàn)，又能(néng)滿足使用(yòng)要求，而且是經濟的方案。


對(duì)于方案實施的情況

　　對(duì)上(shàng)述三個方案進行對(duì)比，考慮到(dào)目前技術狀況和(hé)能(néng)夠實現(xiàn)的條件，确定采用(yòng)第三個690V變頻驅動方案。
膠帶輸送機的技術參數：物料下(xià)降－352米産生的位能(néng)爲1724.8KW，采用(yòng)尾側驅動形式，在兩段膠帶輸送機的尾部安裝兩台交流電動機，電動機額定功率爲：2880＝1760KW。實際上(shàng)，膠帶輸送機的膠帶相當長，重量較大(dà)，磨擦力也(yě)就更大(dà)，有一部分位能(néng)用(yòng)于克服摩擦力，餘下(xià)的位能(néng)用(yòng)于發電，發電功率1200KW左右。爲安全運行，兩台電動機留有适當的餘量。變頻器選用(yòng)希望森蘭SB70G690V1100Q6高(gāo)性能(néng)矢量控制變頻器。在膠帶輸送機起動時(shí)，有時(shí)可能(néng)是滿負荷重載軟起動，起動力矩要求很(hěn)大(dà)，爲安全性，變頻器的容量也(yě)适當增大(dà)。
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