带式输送机永磁智能驱动系统及其控制策略

矿用带式输送机传统驱动系统存在传动线路长、传动效率低、可靠性不高等技术不足,针对传统驱动系统的不足,设计了一种集多点永磁直驱与永磁张紧于一体的带式输送机永磁智能驱动系统,并通过仿真试验和现场应用验证了其可行性。对带式输送机永磁智能驱动系统的结构进行了设计,并基于传感器矢量控制永磁电机驱动系统的技术特点,提出了带式输送机永磁直驱系统的双闭环矢量控制、柔性启动与多机协调控制,永磁张紧系统的三闭环控制与打滑抑制等控制策略。在此基础上,利用MATLAB/Simulink软件构建了带式输送机永磁智能驱动系统的仿真模型,通过仿真分析在理论层面验证永磁智能驱动系统的正确性。通过现场应用实例与经济效益分析,验证了永磁智能驱动系统的优势。仿真分析与现场试验结果表明,带式输送机永磁智能驱动系统的多种控制策略在保证带式输送机重载柔性平稳启动的同时,也有效减小了启动时动张力对胶带的冲击损伤;可实现带式输送机的多机转矩平衡,能够解决多点驱动功率分配不均带来的问题;张紧系统与驱动系统协调性良好,可实现快速张紧,同时在发生打滑时张紧系统可快速响应消除打滑带来的不利影响。与传统的异步电机驱动系统相比,永磁智能驱动系统可大幅度提高带式输送机的智能化程度,有利于推进矿山装备的智能化发展。     

带式输送机驱动系统智能化改造研究

为实现带式输送机高效运行，并提升输送机智能化程度、降低能耗，提出用永磁智能驱动系统对原有驱动系统进行改造。文章对永磁智能驱动结构及性能进行分析，并依据东翼大巷现场情况给出改造方案。现场应用后，智能直驱系统运行平稳，可满足重载启动及原煤运输需要，同时系统结构简单、可靠性强及智能化程度高，可明显降低后续带式输送机电能、维护及保养等费用。     

永磁直驱电机在带式输送机上的应用研究

针对传统带式输送机传动装置由多种设备组成造成的满载启动困难、驱动效率较低、设备运转过程中出现故障率高、运转时噪音大、且后期人工对机器维护频繁且维修费用高昂等问题,引进了永磁直驱电机对井下带式输送机传动装置的改造。永磁直驱电机取代传统的机械驱动装置,其直接驱动传动滚筒带动胶带机运转,使传动系统结构中无齿轮,减少了设备之间机械传动效率的消耗,效率得到了很大的提高、运转过程中噪音降低了很多,安装十分方便,而且无需工人进行日常维护、检修,从而节约了大量的人力物力成本。永磁直驱电机的成功研发,为带式输送机的发展开拓了新的篇章。     

智能永磁直驱系统在带式输送机上的应用及节能分析

介绍了智能永磁直驱系统的组成与特点,分析比较了传统驱动方式与智能永磁直驱系统在露天煤矿带式输送机上应用的优缺点。并以项目中的一条带式输送机为例,通过计算与分析得出智能永磁直驱系统的节能效果。     

永磁同步电机直驱带式输送机在昌恒煤焦公司的应用

针对传统驱动系统存在的效率低、启动不平稳、重载启动困难等缺点,昌恒煤焦公司结合实际,改用永磁同步电机直驱带式输送机系统。该系统与传统带式输送机系统相比,去掉了减速机、液力耦合器、同步齿轮等,不仅达到了高效、节能、启动平稳、恒转矩控制的目的,而且具有低噪声、方便维护控制等优点,效果明显。     

变频永磁直驱系统用于带式输送机的节能分析

简单介绍了带式输送机用变频永磁直驱系统的组成及特点,比较了几种带式输送机常用驱动系统的优缺点,对用于同一条带式输送机上的变频永磁直驱系统和异步电动机驱动系统进行了对比,通过实例计算分析出变频永磁直驱系统的节能效果。     

刮板输送机永磁直驱系统机-电耦合模型仿真与试验

为解决刮板输送机传统异步驱动系统因减速器而造成的传动效率低、故障率高、可靠性低等问题,基于永磁同步电机设计了1套输送量可达1 500万t/a的刮板输送机永磁直驱系统,并匹配计算了所需的永磁同步电机功率、转速以及变频控制器容量。根据永磁直驱系统与刮板输送机之间的机-电耦合关系,利用MATLAB/Simulink仿真软件搭建刮板输送机永磁直驱系统的机-电耦合模型,仿真分析了永磁直驱系统在空载启动、满载运行、多边形效应等多种工况下永磁同步电机的输出转速、转矩、三相电流以及刮板链的速度、加速度、张力等动态特性变化规律。仿真结果表明,永磁直驱系统在刮板输送机启动及负载变化时能够快速响应且比较准确,由于减少了减速器的柔性缓冲,电机输出转速与转矩对负载突变响应波动较大;永磁直驱系统的动态响应在突变负载下与突变量成正相关关系,应当从驱动系统控制算法的优化角度出发减小波动,改善其性能;多边形效应影响系统速度控制的稳定性,机头链轮啮合处的链条更易受到多边形效应的影响。搭建小功率永磁同步电机直驱模拟试验台架,将仿真得到的机械负载特性曲线等效处理后通过测功机加载输入,开展了刮板输送机永磁同步电机直驱系统的模拟驱动试验。试验结果表明,台架试验测得的永磁同步电机动态特性曲线与对应仿真试验得到的永磁同步电机动态曲线的变化规律基本一致,从而从侧面验证了笔者所建立刮板输送机永磁直驱系统机-电耦合模型的正确性。     

高压永磁变频调速一体机在煤矿带式输送机的应用

永磁变频直驱技术相比于传统驱动方式,具有低转速、大转矩、结构简单、传动效率较高、方便维修、噪声小且免维护等特点。某矿主平硐带式输送机采用一种新型高压永磁变频直驱的驱动方式与控制系统,与传统驱动方式进行对比,可实现煤矿在安全、高效、节能及绿色基础上的智能化目标。     

煤矿带式输送机永磁直驱系统的应用

针对驱动技术在我国煤矿应用中存在的问题,介绍了一种永磁直驱系统,它无减速器及液力偶合器,直接与带式输送机传动滚筒通过蛇形联轴器相连,并通过伺服控制器(变频器)来实现带式输送机的正常运行及保护。通过对永磁直驱系统结构、原理的分析,结合在实际生产中的应用,总结出永磁直驱系统在煤矿带式输送机上应用的可行性及特点,并提出存在的问题及下一步改进建议。     

无齿轮永磁同步变频驱动系统在带式输送机中的应用

<正>传统的DSJ80型带式输送机驱动系统采用异步电动机、液力偶合器,减速器将动力传给滚筒。这种传动方式的缺点是:驱动系统效率低、启动不平稳、重载启动困难减速器、偶合器等部件维护、更换频繁。经技术改造后,驱动系统采用了无齿轮永磁同步变频直驱系统,即:驱动系统由永磁同步电机与变频器相结合实现动力的传递,因为去掉了减速器、液力偶合器,整个驱动系统具有高效、节能、低噪音、免维护、输出转矩大、启动平稳、恒转矩控制等优点。     

永磁同步电动滚筒在梁北选煤厂的应用

针对带式输送机传统传动方式普遍存在效率低、环节多、占用空间大、故障率高、安装工艺要求高、噪音大等问题,介绍了永磁同步电动滚筒在梁北选煤厂矸石带式输送机的应用实例,介绍了永磁直驱系统的工作原理,对比了设备改造前后传动结构、能耗、投资费用和使用效果。对比结果表明:永磁同步电机应用于带式输送机,传动系统结构简单、维护量少、运转平稳,噪音降低10dB,一年可节约用电约2万kW·h。     

带式输送机永磁同步直驱自动控制关键技术研究

带式输送机是煤矿最理想的高效连续运输设备,与其他运输设备相比,不仅具有长距离、大运量、连续运输的特点,而且运行可靠,易于实现自动化、集中化控制,特别是对高产高效矿井,带式输送机已经成为煤炭高效开采机电一体化技术与装备的关键设备。永磁直驱技术是一项新技术,能够实现运输系统的稳定和可靠运行,以张家峁矿井下带式输送机的驱动系统为研究对象,对长距离大运量大功率带式输送机进行系统设计,对永磁同步变频直驱自动控制技术进行研究,并对永磁直驱技术突出效果进行对比。结果表明:该技术实现了驱动结构集中紧凑化,结构简单,运输安装方便,设备投用率低,故障点减少,提升了矿井生产设备的智能化水平。     

永磁直驱同步电动机在煤矿带式输送机中应用分析

煤矿带式输送机一般采用异步电动机,该电动机驱动系统在使用过程中存在效率低、能量损失大等问题。对此,大同煤矿集团塔山煤矿运输一队通过调查研究确定以永磁直驱系统取代了异步电动机思路,并根据永磁直驱同步电动机工作原理、优点、使用中存在问题,提出了解决办法,确保永磁直驱同步电动机安全高效运行。     

永磁变频直驱系统对带式输送机驱动选型设计的影响

目前,永磁变频直驱系统在带式输送机上的应用越来越广泛。介绍了永磁变频直驱系统的组成及特点,详细分析了永磁变频直驱系统对带式输送机电动机选型计算的影响及其对带式输送机电动机选型观念的影响,并给出永磁变频电动机选型时需要满足的2个条件。该研究可为带式输送机永磁同步变频电动机的选型提供思路。     

煤矿用长距离、大运量、大功率带式输送机驱动方案选择

带式输送机作为煤炭运输的重要设备,在煤炭生产过程中起着重要作用。文章以3×800k W主斜井带式输送机(改造)为研究对象,将永磁同步变频直驱与CST软启动以及异步电动机变频驱动进行经济、技术比较分析,得出永磁同步变频直驱系统优势明显,具有很高的推广价值。同时,项目的顺利实施,也为广大设计同行今后的设计工作提供了参考。     

永磁直驱变频装置在皮带运输机中的应用

隔爆型笼式异步电动机系统驱动胶带输送机驱动效率低、启动不平稳、重载启动困难、故障率高、噪音大,榆次北山煤业有限公司通过技术、经济比较,选用了矿用隔爆型永磁直驱变频调速装置,即无齿轮永磁同步电动机和变频器的组合,该装置结构简单、体积小、重量轻,投入运行以来损耗大大减少、效率明显提高、启动转矩提高至额定转矩的2.0倍,实现了对皮带输送机的无齿永磁同步变频驱动,有效解决了异步电动机驱动系统存在的问题,是目前煤矿井下皮带输送机驱动系统的首选产品,必将得到进一步的推广应用。     

大功率永磁直驱电动滚筒带式输送机的应用

针对丁集煤矿主运输巷采用传统的"三相异步电动机+减速机+自主轴节"方式存在的问题,采用永磁直驱电动滚筒代替传统驱动装置,既精简了传动结构,减少减速机和联轴器,又能精确调速,大大提高驱动装置的效率,同时提高了过载系数,也减少了传动部受地压、巷道宽度的影响。通过实际应用表明,采用大功率永磁直驱电动滚筒带式输送机取得了良好的效果。     

矿用带式输送机电机系统节能技术现状与发展趋势

阐述了矿用带式输送机电机传动系统的主要驱动方式,分析了电机传动系统各个主要部件的效率,提出了提高带式输送机电机传动系统效率的主要措施—基于永磁同步电机的直驱式电机。     

低速大扭矩永磁同步电机变频驱动系统在主斜井带式输送机上的应用

镇城底矿主斜井带式输送机CST驱动系统于2003年安装投运至今,运行已有14年之久,三台减速器均出现不同程度的疲劳磨损,进入后期运行阶段,故障多,重载启动困难,修理周期长,维修费用高,已难以保证主斜井皮带的正常运行,给矿井的安全生产造成了极大的困难。经过对常用的且性能较好的5种带式输送机驱动系统的优缺点进行分析比较,采用永磁同步电机变频直驱系统直接替换原有的CST系统。系统改造后具有结构简单,启动转矩大,高效节能,噪音低,起动平稳,使用方便,人工维护量小等特点,既解决了重载启动困难等问题,同时还实现15%的节能效果。     

一种用于矿用带式输送机的新型永磁直接驱动系统研究

针对矿用带式输送机传统驱动系统存在的效率低、重载启动困难等问题,提出一种新型永磁直接驱动系统,即将永磁同步电动机直接连接到带式输送机的传动滚筒,带动传动滚筒转动,并依靠滚筒与输送带之间的摩擦力实现输送带的转动。根据矿用带式输送机运行工况,重点对隔爆型永磁同步电动机及隔爆兼本质安全型变频装置的关键技术进行研究,并综合对过载能力要求、功率因数、电动机功率大小、电动机经济性等方面因素进行比较分析,获得最合理的设计方案。由于永磁直接驱动系统取消了中间传动环节,使传动系统结构简单、高效、节能,具有广阔的发展前景。