胶带运输机配备永磁电动机的节电研究及应用
永磁直驱变频装置在皮带运输机中的应用
组成 , 见 图2 。该 装置 的核 心部 件 是稀 土 永磁 同步 电 动机( P MS M) , 克服 了三 相 异 步 电 动机 综 合 效 率 低 、
永磁 直驱 变频 调 速装 置 包 括 皮带 机 及 与 皮 带机
滚 筒连 接 的驱动 装 置 , 即由 Z J T一4 0 0 / 6 6 0型 矿 用 隔 爆 兼本 质安 全 型变 频 器 、 T B D一6 3 0 X 一3 2 Y C稀 土低 频 永磁 三相 同步 电动 机 、 D S J 1 0 0 / 2 0皮 带 运输 机 滚 筒
带滚 筒 相 连 接 , 异 步 电动 机 驱 动 系 统 示 意 图见 图 1 。 此 系统 于 2 0 0 9年 7月安 装 , 截止 2 0 1 2年 5月 运行 两
收 稿 日期 : 2 0 1 3—0 8—1 3
图1 异 步 电动 机 驱 动 系统 示 意 图
作者简介 : 乔爱凤( 1 9 7 8 一) , 女, 山西阳曲人 , 2 0 0பைடு நூலகம்0年毕业 于江南 大学 , 工程师 , 主要从事机 电设备的运行管理 、 选型设计及安全管理工作
者 预测 用无 齿永 磁 同步变 频 驱 动 装 置 取 代 传 统 异 步
电动机 驱动 装置 必将 成 为一 种趋 势 。 1 异 步 电动机 传 动 系统概 述
主滚筒 1
北 山煤业 公 司 主斜 井 使 用 D T L 1 0 0 / 2 0型 带式 输 送机 一 部 , 输 送长 度 为 5 0 0 m、 带宽为 1 0 0 0 mm, 输送
倾角为 1 6 。 , 最 大带 速 为 2 m / s 。采 用 Y B K 3 1 5 M1— 4 型异 步 电动机 2台 , 转速 为 1 4 8 0 r / m i n , 功率 为 1 3 2
永磁同步变频直驱系统在煤矿井下胶带输送机中的应用
永磁同步变频直驱系统在煤矿井下胶带输送机中的应用摘要:目前我国大型带式输送机常用的驱动方式主要有4种:一是限矩型液压偶合器驱动,二是调速型液力偶合器驱动,三是具有可控软启动功能的CST驱动,四是变频驱动。
这4种方式都必须使用减速器,将电动机的输出转速进行减速后传递给带式输送机传动滚筒。
永磁直驱系统则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联,并通过同步智能伺服控制器(变频器)实现带式输送机的启停、调速、保护等。
本文将分析永磁同步变频直驱系统在煤矿井下胶带输送机中的应用。
关键词:永磁电动直驱滚筒;煤矿井1永磁直驱系统永磁直驱系统由电控系统、同步智能伺服控制器(变频器)、永磁电动机及水冷装置等组成。
由图1看出,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联。
永磁电动机实际上是一种交流电动机,其定子的运行是三相相差120。
的交流电,而转子则是永磁体.见图2.电动机内置蛇形散热水道,为水冷却。
同步智能伺服控制器是专门针对永磁同步电动机结构特点和机械特性开发的控制器,尤其是针对同步电动机启动难、控制不当、易失速飞车的特点而专门开发的控制软件。
2永磁同步变频直驱系统的重要性2.1提高工作效率系统中将电能转化为机械能中必然少不了热力的损失,但是在永磁同步变频直驱系统中可以发现,该系统可以在很大程度上改善这个问题。
简单的来说,高效节能是通过一系列物理反应进行的,如果想要达到一定的效率,就必须将损失的热量进行全部的转化,这样才能保证其效率的提升。
因此永磁同步变频直驱系统能够将原本损失掉的能量进行最大化的利用,在一定程度上就超过了传统的驱动系统,这就能够提升工作人员的工作效率。
2.2改善工作环境我们都知道煤矿井下的工作环境其实是很艰难的。
空气不流通,同时还有着机械设备的噪音,这都是当前煤矿井下工作人员艰苦环境的直接表现。
因此,在针对这样的情况来说,改善设备带来的噪音,这样就能在一定程度上对工作人员的环境有着一定的提升。
变频调速永磁电机在皮带运输上的应用
变频调速永磁电机在皮带运输上的应用作者:贾超来源:《中小企业管理与科技·下旬刊》2013年第05期摘要:传统意义上,煤矿井下皮带输送机所应用电机多为异步电机。
当中的主要缺陷在于:电机扭矩较小、结构过于复杂、且能源消耗问题过大。
因此,有必要各方人员展开对异步电机替代产品的研究。
近年来,基于变频调速的永磁电机驱动系统开始进入各方人员的研究范畴,其在结构、扭矩、节能等方面所具备的突出优势对于保障皮带运输质量而言有重要意义。
为此,本文试就变频调速永磁电机在皮带运输上的应用问题展开详细分析与研究,望引起各方特别关注与重视。
关键词:变频调速永磁电机皮带运输控制系统当前技术条件支持下,变频调速永磁电机所具有的最显著优势在于:功率因素高、且工作效率高。
在煤矿企业生产系统当中,变频调速永磁电机已具备取代传统意义上,交流异步电机的可行性,兼顾了良好的节能与经济优势。
基于此,本文试针对皮带输送在变频调速永磁电机过程中的相关问题做详细分析。
1 变频调速永磁电机应用特性分析带式输送机常规意义上所采取的电机设备多为异步电动机设备,在配合齿轮减速器装置、以及液力耦合器设备的基础之上,构成一个完整性的动力驱动系统。
此种驱动系统实践应用中的机械故障比较频繁,工作效率较低,且在重载状态下的启动难度比较大。
相对于此,建立在变频调速永磁电机基础之上的整个驱动系统可作用于对皮带输送机转动速度的调节工作,去掉了传统意义上的减速器装置、以及液力耦合器设备。
以某煤矿井下工作面皮带输送机设备为例,在实际工作当中就针对皮带输送机所应用的异步电极进行了改造,将其改造成为变频调速的永磁电机。
该同步电动机的额定容量为55kW单位,额定电压为660V单位,额定频率为12Hz单位,转子结构为永磁结构。
在该变频调速永磁电机与变频器相互配合运行的过程当中,可有效保障多驱动电机相互之间功率的平衡性。
在应用方面的优势主要表现在以下几个方面:①运行效率高。
永磁直驱电动机在皮带输送机的应用
永磁直驱电动机在皮带输送机的应用摘要: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,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。
关键词:皮带输送机;永磁直驱同步电动机;前言皮带机在煤炭运输系统中占据十分重要的地位,它的安全可靠运行,直接关系到企业的生产效益和人员的生命安全。
本文分析了新昌发电厂电煤码头皮带机驱动方式,打破了传统的异步电动机带减速机配合滚筒的结构局限性,设计了一种自冷永磁同步电机直接驱动带式输送机的直接驱动方式,从而实现了高效节能的机电一体化零传动结构。
一、背景近年来随着工业的不断发展,煤炭行业占据着举足轻重的地位,与此同时能源的流失以及浪费也给我们敲响了警钟。
为了提高能源的利用率,降低成本投入,我国正不断的在电力、煤矿行业刮起一股节能降源之风。
皮带运输系统是安全、可靠运行中最为重要的环节,通常采用工频拖动,液力耦合器传动。
但该方式存在很多问题,比如效率低、功率不平衡、启动电流冲击大以及污染严重等问题,而且还增加了投入成本和维护工作量。
随着永磁材料性能的提高,永磁体的一基本问题得到了很好地解决,永磁电机随之也在各种工业领域广泛应用,因此外转子永磁同步电动机取代异步电机与减速机组合的直接驱动机械装置是十有意义的。
二、永磁直驱同步电动机结构及工作原理1.永磁直驱同步电动机的工作原理永磁直驱同步电动机通过永磁体产生励磁磁场。
在电动机运转过程中,永磁体既作为磁源又作为磁路。
它主要由固定定子和旋转转子组成,绕组与主磁场之间通过相互切割而产生大小和方向成周期性变化的交变电流。
2.永磁直驱同步电动机结构并联磁场式结构。
该结构电动机中转子通过铸造压制而成,由于永磁材料的高磁能积和高矫顽力,实现了电机磁路系统的小型化、轻量化;串联磁场式结构。
永磁同步电机驱动系统在皮带运输机上的运用
永磁同步电机驱动系统在皮带运输机上的运用魏晓(华亭煤业集团公司山寨煤矿,甘肃华亭744112)【摘要】简要介绍和分析了永磁同步电机驱动系统的结构以及特点,并且基于此对永磁同步电机驱动系统在皮带运输机上的具体运用,展开了探讨。
同时,通过该方面可以知道,永磁同步电机驱动系统的各项性能,非常适合皮带运输机的运行,可以大大提高皮带运输机的运行效率。
【关键词】永磁同步电机驱动系统;皮带运输机;运行效率【中图分类号】TD634.1【文献标识码】A【文章编号】2095-2066(2020)08-0158-02皮带运输机在煤矿生产中,起到了非常重要的作用,其运行效率直接影响着煤矿生产的效率。
传统皮带运输机在运行的时候,很容易受环境的影响,导致产生一些运输故障,运输效率下降,对于煤矿生产也是非常不利的。
然而,将永磁同步电机驱动系统运用到皮带运输机的运用,可以有效代替了传统皮带运输机由异步机加减速度,以及液力耦合器所实现的动力传递的驱动系统,这样可以有效减少皮带运输机运行故障的产生,提高运行的效率,为煤矿生产提供了重要的支持。
1永磁同步电机驱动系统分析在运用永磁同步电机驱动系统之前,需要对其相关内容进行一定的了解,这样主要是将其有针对性地运用到皮带运输机上,全面实现永磁同步电机驱动系统的优势[1]。
下面就从结构、特点等方面,对永磁同步电机驱动系统的相关内容,展开了分析和阐述:1.1结构体系永磁同步电机驱动系统主要是由波滤器、进线电抗器、变压器、滤波电容、输出电抗器、直流电容等方面组成的。
1.2系统特点皮带运输机在煤矿生产中,起到了煤炭资源运输的作用,所以只有提高其运输效率,才能提高煤炭生产的效率。
近几年,煤炭行业为了提高皮带运输机的运行效率,逐渐将永磁同步电机驱动系统应用到其中,主要是因为永磁同步电机驱动系统具有提升运行效率、降低能耗、保证功率平衡性以及降低故障产生等方面特点,其具体内容如下:(1)传统的驱动系统的传动效率在70%以下,所用的Y系列异步电动机能耗为国际IE1级,也就是国家三级能耗。
变频调速永磁电机在皮带运输上的应用
能、 高效 、 矩 大 、 构 简 单 等 优 点 , 年 来 在许 多 场 扭 结 煤 矿井 下 的皮带 运输
系统能很好地发挥其优势。
1 系统 组成及 特 性
无 齿 轮永磁 同步 电机变频 驱 动系 统调 速装 置 , 用
于煤矿 皮带 机 的转速 调 节 , 主机 由无齿 轮永 磁 同步 电
2 控 制 系统
矿 用 隔爆 型兼本 质 安 全 型 装 置是 由变 频 调 速 系 统、 显示 系统 和 参 数 设 定 部 分 组 成 。将 先 进 的 IB GT 变频 调 速和模 糊 控制 理论 应用 到调 速装 置 中 。
ZT一1 0 6 0矿用 隔 爆兼 本 质 安 全 型变 频 调 速 J /6 1
关键词
永磁 电机 ; 变频调速 ; 煤矿 ; 皮带 ; 运输
中图分 类 号 : D 1 文献标 识码 : 文章编 号 :6 2— 6 2 2 1 )2—0 1 0 T 64 A 17 0 5 (0 1 l 0 1— 3
变 频 调 速 的 无 齿 轮 永 磁 电机 驱 动 系 统 , 有 节 具
图 1 变频驱动 的无齿轮永磁 同步电机
机和皮带机机头组成 , 与传统皮带机系统相 比去掉了
减 速机 、 力耦 合器 和 同步齿 轮 。 液 传 统 的 带 式输 送 机 采 用 异 步 电 动 机 、 力 耦 合 液 器 、 轮减 速器 等组 成 动 力 驱 动 系 统 , 种 系 统应 用 齿 这 较多 , 缺点 也很 明显 , 效 率低 、 械故 障 多 、 载启 如 机 重 动 困难 等 。
数为 2 O级 、 额定 电压 60V、 6 额定 频率 1 z转 子 为 2H 、
永 磁结 构 的矿 用 隔爆 型 三 相 同步 电 动机 。变 频 调速 系统采 用 ZT一1 0 6 0矿用 隔爆 兼本 质 安全 型 变频 J /6 1
煤矿供应胶带输送机节能改造论文
试论煤矿供应胶带输送机的节能改造摘要:节能逐渐成为世界潮流,关于供应矿用胶带输送机的节能改造成为了工业界的研究重点。
本文针对煤矿供应矿用胶带输送机的机电系统节能进行分析与研究。
关键词:煤矿;供应胶带输送机;节能改造中图分类号:td528.1一、胶带输送机电机传动系统结构及系统功率(一)胶带输送机电机传动系统结构目前国内较为常见的胶带输送机传动方式为异步电机+液力耦合器+减速器+驱动滚筒,此种结构的胶带机启动时较为简单,基本相当于空载启动,对起动转矩也没有要求,直接启动或是降压启动即可。
近几年来,传动方式为“变频器+异步电机+减速器+驱动滚筒”开始得到推广应用,通过变频器来控制电机的矢量变频,使电机和胶带输送机实现软启动,例如在0.1hz时,电机起动转矩能够达到额定转矩的三倍左右,目前我国已经有许多成功的案例。
(二)传统胶带输送机电机系统功率胶带输送机电机一般选用三相鼠笼异步电机或者是三相绕线型异步电机,目前变频技术飞速发展,三相鼠笼异步电机的应用较为广泛一些,三相绕线型异步电机的使用相对较少一些。
由于胶带输送机电机要求启动时电流小,且转矩大,过载能力强,因此许多电机厂生产的胶带输送机专用三相异步电机,例如抚顺煤矿机电厂生产了煤矿输送机专用电机dsb-55,额定功率为55kw,额定转速为1470rpm,启动是的转矩倍数为2.5倍,过载倍数约为2.3,启动的电流倍数为6.5倍,效率是91%,功率因数是0.87。
尽管专用电机能够满足煤矿企业生产的需求,但是仍然存在着一些不足之处,例如:1.效率不够高,最新的中小型电机能效等级规定,一级能效的55kw/4极异步电机效率值应该是95%,二级能效应为94.2%,三级为92.5%,那么55kw的dsb-55煤矿专用电机的效率连三级能效电机的效率标准都没有达到。
2.轻载效率低,异步电机的效率是随着负载变化而变化的,当负载率达到80%左右时,效率是最高的,达到额定效率,如果负载率低,那么效率也会降低,而胶带输送机的负载是根据生产状况发生变化的,负载会经常的发生变化,但是所配电机要按照最大功率来进行选择配置,因此大多数情况下,电机都处于轻载运行的状态下,运行效率和功率的因数不高,导致大量有功功率以及无功功率发生浪费。
基于“永磁直驱+芳纶胶带”节能高效高可靠性胶带运输系统研究
基于“永磁直驱+芳纶胶带”节能高效高可靠性胶带运输系统研究随着工业领域的不断发展,物流运输成为了一个非常重要的环节。
物流运输需要依靠各种机械设备来完成。
其中,胶带运输系统是极为常见的一种。
但是,在现有的胶带运输系统中,由于传统的电机驱动方式存在能耗、噪音大、易损坏等问题,因此对其进行节能高效高可靠性的研究和改进至关重要。
本文旨在探讨一种基于“永磁直驱+芳纶胶带”节能高效高可靠性胶带运输系统的研究。
一、永磁直驱技术的背景和优势永磁直驱技术是一种新兴的驱动方式。
与传统的电机驱动方式相比,它的能耗更低,噪音更小,工作效率更高。
特别是在高速运动的情况下,永磁直驱技术表现得更加出色。
因此,在胶带运输系统的设计中,采用永磁直驱技术的电机具有非常巨大的优势。
二、芳纶胶带的特点和应用芳纶胶带是一种新型的工业传输带。
它具有非常优秀的强度和耐热性能,因此在高温、高负荷的环境中应用非常广泛。
芳纶胶带的特点是轻质、柔韧、不易穿刺、阻力小、寿命长。
因此,与传统的橡胶带相比,它的使用寿命更长,使用效率更高。
三、综合步提高胶带运输系统的节能效率1、采用永磁直驱技术的电机在胶带运输系统中,选择永磁直驱技术的电机是非常关键。
这种电机具有更好的运动控制特性,可以更加精确地控制带运动速度和方向,有利于提高系统的稳定性和运行效率。
2、采用芳纶材料的传输带在胶带运输系统的设计中,使用芳纶材料的传输带可以更加有效地提高系统的运行效率。
芳纶材料的传输带可以所幸地降低电机的负荷,减少运输阻力,从而降低整个系统的能耗。
3、优化运输过程在运输过程中,通过优化传输参数,例如调整传输速度和角度,减小传输弯道的半径,能够大大降低系统的能耗。
此外,通过在传输带的上部增加导向件和裙板,不仅能够减少物品滑落的几率,还可以进一步降低系统的能耗。
四、结语基于“永磁直驱+芳纶胶带”的节能高效高可靠性胶带运输系统的研究,能够有效地提高胶带运输系统的可靠性和效率,降低能源消耗,对于节约社会资源、保护环境、提高企业经济效益具有重要意义。
浅谈永磁同步电机在带式输送机中的应用
浅谈永磁同步电机在带式输送机中的应用发布时间:2022-10-27T05:40:23.490Z 来源:《科学与技术》2022年12期6月作者:李逍[导读] 近年来,随着综采工作面采煤机截割能力的提升李逍安徽省矿业机电装备有限责任公司 235000摘要:近年来,随着综采工作面采煤机截割能力的提升,采煤工艺不断改进,综采工作面的煤炭生产能力不断提高。
刮板输送机作为综采工作面的主要运输设备,在当前形势下也朝着大运量、长距离以及高运速的方向发展。
张紧装置可保证输送带张紧力,避免打滑等故障的发生,其已经从传统简单机械结构发展为当前的机电液一体化的自动张紧机构,主要由张紧电机+ 减速器组成的方式对装置进行驱动。
但是,在实际应用中上述驱动方式存在传动效率低、可靠性低的问题。
鉴于永磁同步电机具有良好的低速大扭矩传动能力和节能效果,本文将重点开展永磁同步电机在带式输送机张紧装置中的应用研究。
关键词:带式输送机;永磁同步电机;张紧装置;变频器;张力传感器1 概述在实际运输过程中,带式输送机输送带张力会随着运输工况的变化而处于动态变化状态。
因此,根据带式输送机的运输工况对输送带张力进行实时调整控制是非常有必要的。
简答说,带式输送机张紧装置可保证输送带与滚筒之间不打滑;同时,保证相邻托辊之间输送带的垂度满足相关标准规范的要求。
在实际生产中,需要根据带式输送机的具体结构参数、运速距离以及输送带的相关参数,综合确定张紧方案、所需的张紧力和张紧行程等。
带式输送机所需张紧力为后续完成永磁同步电机选型的关键依据。
结合DJS140/300/3×450 型带式输送机的主要技术参数及其运输要求,得出在系统启动阶段所需的输送带的张紧力不得小于404.2 kN。
因此,确定基于永磁同步电机张紧装置的张紧力不得小于450 kN。
张紧小车安装在固定轨道上,永磁同步电机和电磁制动器通过联轴器与张紧滚筒连接。
调节张力时,制动器关闭制动,滚筒转动使游动小车在导轨上运动,实现张力调节。
矿用胶带输送机电机系统节能技术研究
胶带输送机 电机要求启动电流小 ,启 动转矩大 , 过载 能力 强 。很 多 电机厂 生产 了胶 带输送 机专 用 l一相 异步电机 ,如抚顺煤矿电机厂生产 的煤矿输送机专用 电机 DSB一55,额定功率 55 kW,额定转速 1 470 rpm,启 动转矩倍数约为2,5,过载倍数为 2.3,启动电流倍数约
2)轻载效率低 。异步 电机的效率随着负载的变 化而变化 ,负载率约 80%时效率最高 ,达到额定效率 , 负载率越低 ,效率越低。而胶带输送机的负载是随着 生产状况发生变化的,尤其是可伸缩胶带输送机 ,负载 经常变化 ,但所配电机按最大功率选配 ,这导致大多数 时候电机处于轻载运行 ,运行效率 、功率 因数不高 ,浪 费 了大量 有 功功率 和无 功功 率 。
节 能 已成 为世 界 潮 流 ,电 机 系统 的节 能 技术 更 是 工业 界研 究 的重点 。胶 带输送 机作 为煤矿 企 业广泛 应 用的运输设备 ,在煤炭生产 中消耗大量电能 ,因此 ,研 究胶带输送机的节 电技术 ,对于煤矿节能减排具有重 大意义 ,尤其是在我 国单位 GDP能耗远高于发达国家 的情 况 下 。
0 引 言 传统 的胶 带输送 机 传动 系统 主要 由三相交 流异 步
电动机 、液力耦合器 、减速器 、滚筒 、胶带 、托辊 、制动装 置等构成 。主要的缺点是传动系统复杂 ,安装调试费 用高 ;中间环节多 ,效率低 ;运行维护费用高 ;减速器 、 液力耦合器体积大 ;电机转速较高,电机轴承 、减速器 轴承易损坏 ;大马拉小车现象严重。
永磁直驱电机在运输巷皮带机上的应用
汾西 矿业 南关 煤 业井 下地 质结 构较 为 复杂 , 运输 巷道 空 间狭小 , 煤 层 结 构 较 为松 软 , 特别 是 综 采 工 作 面运 输巷 道 。为使 井 下 作 业 安 装 便 捷并 减 轻 日后 的 维护 难度 , 带 式 输 送 机 的传 动装 置 应 尽 可 能 结 构 简 单、 体 积 小 。汾西 矿 业 集 团 D S J 1 0 0 / 6 3 / 2×1 6 0可伸
作者简介 : 郭变棠( 1 9 7 7 一) , 女, 山西平遥人 , 1 9 9 7年毕 业 于 山西 省 电 子 工业 学 校 , 工程师, 主 要从 事 煤 矿 机 电 方 面 的 _ T 作
( E —ma i l ) 2 8 9 6 8 0 5 7 5@ q q. t o m
2 0 1 6年 第 9期
缩带 式输 送机 首次 成 功改 造应 用永 磁直 驱技 术 , 为 后
戳
图1 带 式 输 送 机 常 规 传 动 系 统 设 计 图
该矿 运输 巷选 用 的 D S J 1 0 0 / 6 3 / 2×1 6 0可伸 缩 带
式 输送 机 的机头 卸 载装置 与传 动装 置 为 常规设 计 , 常
规传 动 系统 是 由安装 在驱 动 架 上 的 Y 系列 鼠笼 型 电
期 同等需 求永 磁直 驱条 件 的设 备提供 了参考 。
1 常 规 传 动 系统
机、 高速 联轴 器 、 减速器、 低 速联 轴 器 、 制 动 器 等 2套
驱 动装置 组 成 。
2 永 磁 直 驱 系 统
蒜
构庞 大 的齿 轮方式 传 动 的系统 维修 与维 护极 不 方便 。
而采 用无 齿 轮箱 的直 驱 方 式 能 有 效 地减 少 由 于齿 轮
带式输送机永磁电机驱动的配套与应用
1 改进目的针对我矿1.4 m胶带式输送机CST驱动效率较低的传输方式,能耗高,噪音大(风冷),维护工作量大,对维修工及润滑油要求高,维护成本高等问题。
对其驱动方式探索引进了低转速直联式永磁同步电机,无需外接其他机械传动设备,减少了系统的维护要求,传动效率得到了很大提高,维护成本大幅度下降,无需加油解决了对环境的污染,而且可以使系统性能得到提高,可以直接满足我矿井下1.4 m胶带式输送机传输系统。
2 主要做法2.1 胶带式输送机驱动方式改进为永磁电机、变频器永磁电机的散热、防爆设计:直联式永磁电机的散热问题较为重要,设计采用套筒方式,套筒内布置曲型水道,使用高压胶管引入矿井的供水水源进行散热。
变频器的散热、防爆设计:在散热方面,使用风冷系统进行散热,使变频器高效运行。
永磁电机性能指标:额定工作电压660 V;额定工作电流425 A;额定频率18 Hz;额定功率400 kW;额定转速67 r/min;转速范围0~67 r/min。
400 kW永磁电机性能参数:型号为TBYC-400-32(660) ,额定电压AC 660 V;额定电流398 A;额定频率18 Hz;额定功率400 kW;额定转速67 r/min;转速范围0~67 r/min;极数32级;重量8 000 kg;冷却方式为水冷;冷却水压力≥0.4 MPa;冷却水流量≥2.5 m3/h。
变频器:额定工作电压1 140 V;额定工作电流330 A;输入电源频率50 Hz;输出电压范围AC 0~1 140 V;输出电流范围0~330 A;输出频率范围0~100 Hz;额定功率500 kW。
2.2 永磁电机、变频器的装配及系统原理(1)我矿已在5314大采高工作面成功安装调试好顺槽1.4 m带式输送机,前期已顺利完成采煤工作面的试采。
井下采用3台400 kW矿用直联式永磁同步电机、3套变频器装配到顺槽1.4 m 带式输送机上。
矿用直联式永磁同步电机与胶带机主副滚筒通过联轴器、蛇簧装配到位,每台永磁同步电机通过1套变频器来控制。
胶带输送机永磁变频直驱系统的特点及应用
《资源节约与环保》2020年第7期胶带输送机永磁变频直驱系统的特点及应用张超(大同煤矿集团马脊梁矿山西大同037003)摘要:针对传统异步电机驱动的煤矿胶带运输机存^在负栽率低于50%时电机效率、功率因素急剧下降的问题,提出了使用永磁变频直驱系统来驱动皮带,通过实践较好地解决了问题,提升了电机效率和功率因数,降低了设备损坏率,延长整机和胶带寿命,经济效果显著关键词:胶带运输;永磁变频直驱;智能驱动系统引言永磁变频直驱系统具有高效节能、启动转矩大、过载能力 强、体积小、重M轻、选材优质、可靠性高、变频控制精准、保护功 能完善、通讯功能丰富等诸多优点,适合在各种恶劣工况下工 作,较好地克服了异步电机驱动的缺陷,是目前理想的带式输送 机驱动系统1〜。
1永磁变频直驱系统特点1.1高效节能永磁变频直驱系统核心部件为永磁同步驱动电机,效率n f 达95%以上,功率因数可达0.96并且克服了异步电机负载率低 于50%时,效率、功率因素急剧下降的缺陷,在负载率20%~ 120 %内可保持极高的效率与功率因数1.2启动转矩大、过载能力强在相同线路容量的条件下,采用低速大扭矩永磁电机智能驱动系统直接驱动可以非常容易的实现重载起动,通过电磁仿 真与优化,配合专用永磁驱动系统控制可实现额定转矩2倍的 起动转矩。
且不再需要液力耦合、电磁耦合、摩擦耦合器等其他 传动系统,结构简单,减少了供电容M和采购安装成本。
1.3体积小、重量轻采用皮带机专用低速大扭矩永磁电机智能驱动系统,体积、重M可比替换前传统异步电机+减速机结构减少1/2〜1/3,系统体 积更小、重量更轻、结构紧凑、转矩密度更高,有效减少材料成本 1.4选材优质选用高磁能积、高矫顽力的稀土永磁材料、H级高强度聚酯 亚胺漆包线、高磁导率的冷轧硅钢片,采用最新生产加工工艺,结构紧凑、发热量低。
转子采用专利组合式丨PM结构,具有弱磁 调速范围宽、抗去磁能力强的特点。
1.5可靠性高去掉了以前传动系统中易于失效的高速部分,从而使整个 系统的运行可靠性大大提高,系统的噪音、振动、温升也相应降 低加装了高灵敏度正温度系数热敏电阻,可实时监控电机温 度采用永磁专用无感矢量控制变频器驱动,启动电流小、负载 无冲击、运行安全稳定。
永磁直驱变频技术用于带式输送机的节能探索研究
永磁直驱变频技术用于带式输送机的节能探索研究作者:高刚来源:《科学与技术》 2019年第1期摘要:本文我们详细阐述了永磁直驱变频技术在带式传输机的组成及相关特点,比较几种不同带式输送机采用驱动系统的优点和缺点,对同一带式输送机变频永磁直驱系统和异步驱动系统进行比较,最终通过计算分析了变频永磁直驱系统节能和降耗效果。
关键词:永磁直驱变频技术;带式输送机;节能;探索;1变频控制技术现状目前,国内外针对带式传输机的变频调节做了很多研究,很多是通过人工控制的,并设置相应的员工岗位进行实时数据分析。
胶带上煤流减少之后,能够通过人为降低变频频率实现节能,然而这种方案无法实现自动化控制,而且人工进行负荷大小判断,所产生的误差较大,无法实现节能化以及最大生产功率。
此,外接触式的侧煤传感器是通过在胶带上方安装小贴片,当有煤通过时会触发开关动作,进而实现胶带控制。
这种方案无法确定单个接触点,也无法进行实时准确的信息反应,传感器很容易会被损坏,使用寿命较短。
因此需要采用变频控制系统对负荷大小实现实时准确检测,并根据负荷大小进行频率的调整。
随着微波光技术的发展,微波光非接触式传感器能够解决上述问题,变频节能控制系统应用于带式输送机是利用微波光技术传感器来检测高速旋转输送机煤流厚度,接收元件接收到反射信号之后,会通过模拟信号计算出相应的厚度,在经过回波分析过滤之后,到达微处理器算出实时厚度,通过电路输出,进行物料厚度的反应,最终将这些数据传送到相应的控制系统中,实现煤流起停车,基于这种情况下可以实现有煤的情况下开车,无煤的情况下停车的节能运行方式。
2变频永磁直驱系统组成及特点永磁变频直驱系统是由永磁电机和变频器这两个部分组成的,电磁电动机负载是其驱动模式,能够代替传统驱动系统中电动机-耦合器-齿轮箱-负载这种复杂的驱动系统。
新型的永磁变频直驱系统具备以下特点:一,安全性。
由于这种永磁直驱变频系统没有设置减速系统传动链大大降低,能够使系统在运行过程中更趋稳定性,产生的噪音较小,在安全性方面可靠性高,没有设置齿轮传动,进而能够有效控制机器磨成所造成的损失,延长机械的使用寿命,其使用的变频传动方式不会产生较大冲击,能够解决,带式传输机在运行过程中对于机械设备和传送带的损害。
科技成果——自适应永磁电机直驱胶带运输系统关键技术
科技成果——自适应永磁电机直驱胶带运输系
统关键技术
技术开发单位河北乾顺节能科技有限公司、冀中能源峰峰集团有限公司、河北天择重型机械有限公司、河北工程大学
适用范围该研究成果适用于我国大部分煤矿及非煤矿上的胶带输送机系统。
成果简介
(1)利用永磁电动滚筒进行驱动,简化了传统胶带输送机驱动单元,省掉了减速机和液力耦合器等中间部件,具有无齿轮传动,无过渡连接,结构更简单,无磨损,免维护,效率高,可靠性高等优点,实现了胶带运输机的高效高可靠运行。
(2)皮带煤量精准计量技术:使用灰度化方法对采集到的图像进行预处理,然后使用中值滤波去除图像噪声,最后计算目标体积,实现煤量的计量,使带式输送机上煤量计量更加精准;
(3)自适应调速系统:根据上级皮带上煤的计量值,调节本皮带的速度,实现了“重载高速,轻载低速,无载停车”的功能;
(4)自清煤滚筒技术:通过外部螺旋和内部锥体、均布螺旋叶片的联合旋转动作,将输送带残留余煤自动旋出。
应用情况
该技术装备在冀中能源峰峰集团有限公司梧桐庄矿、辛安矿、大淑村矿、万年矿、新屯矿、大社矿、羊东矿、新三矿、九龙矿等实现了推广应用,装备运行稳定,未出现异常情况,节能效果显著。
芳纶输送带和永磁电机新技术的研究及应用.
芳纶输送带和永磁电机新技术的研究及应用.摘要:随着我国矿井现代化的发展,建设高效节能的胶带运输系统,对于降低矿业作业成本,提高生产效率和安全性具有重大的意义。
为了解决钢结构部件易生锈,胶带自重大,额外负荷大等不足,芳纶胶带应运而生。
芳纶输送带的出现是将永磁电动机和联轴器直接驱动胶带运输机的钢结构部件进行进行防腐处理,从而研制出了芳纶胶带。
芳纶输送带的诞生极大地提高了矿业生产效率,降低产业成本,提高运行的安全性。
关键词:芳纶输送带;永磁电机;应用研究一、引言在我国,带式输送机是工矿企业常用的一种运输设备,随着我国经济的不断发展和科学技术水平的不断提高,带式输送机在矿业领域的应用十分广泛。
再加上矿井产业的大型化发展,带式输送机系统在矿业运输系统中占据着越来越重要的位置,实现带式输送机新技术、提高运输效率已经成为我国矿业发展的迫切需要。
二、永磁电机的改造理念与技术性能。
胶带输送机采用电机,液力耦合器,减速箱、联轴器和滚轴相结合的方式进行驱动。
这种驱动方式存在较大的启动电流,冲击力较高,易对其本身造成损坏型的一些问题,也会对矿务产业的发展造成了一定的影响。
而胶带机永磁直驱系统是由永磁直驱电机通过联轴器直接驱动胶带机、滚筒和永磁驱动系统,它的使用实现了煤矿胶带运输机的高效运转,降低了故障,减少了维修成本和工作量减少因事故造成的经济损失,也极大的提高了产业的生产效率。
因此采用永磁直驱技术进行现代化作业有利于提高现有的设备自动化水平,也极大地增加了煤矿产业的经济效益。
矿用隔爆型永磁同步变频电动机是一种直驱式电动机,驱动负载设备时不需要减速装置。
永磁同步电机的原理在电动机的定子绕组中通入三相电流,在通入电流后就会在电动机的定子绕组中形成旋转磁场,由于在转子上安装了永磁体,这种永磁体的磁极是固定不变的。
根据磁极的同性相吸异性相斥的原理,在定子中产生的旋转磁场会带动转子进行旋转,最终达到转子的旋转速度与定子中产生的旋转磁极的转速相等。
永磁电动机节能原理分析 刘雪东
永磁电动机节能原理分析刘雪东摘要:永磁电动机是胶带输送机上的重要传动设备,常用于油田煤矿开发中。
在井下煤矿开采中,胶带输送机在长时间运行下,常因各种因素降低传动效率,提高电能消耗,是同一种典型的低效率、高耗能的设备。
基于此,本文对永磁电动机的节电展开研究,并简述了节电后永磁电动机在应用方面的价值,希望为开采节约能源,提高企业经济效益。
关键词:永磁;同步;高效;节能科学技术的进步,变频技术的发展,在井下使用的胶带输送机上,使用智能永磁直驱同步电动机作为驱动模式,能够有效降低电动机无功消耗,节约电能,提高胶带输送机的效能[1]。
节能减排、低碳经济是当今世界共同关注的话题,是我国电力产业战略目标,也是发电企业发展绿色产业应负的社会责任。
发电厂用电耗用量的降低是电厂节能降耗工作重点关注的目标。
据统计,全国电机类设备耗电比例达到总发电量的70%,因此电机类设备的节能降耗是厂用电降低的首要研究对象和重要目标。
1永磁电机的发展世界上发明的第一台电动机是永磁电机。
永磁电机因转子上安装有永磁磁钢材料而得名,特点是具有高效节能的优越性能。
因为永磁材料成本较高、磁密度低难以制造大容量电机而陷于发展瓶颈。
而异步交流电机因价格成本优势却得到快速广泛应用。
随着电力电子技术和微计算机的发展,20世纪70年代永磁同步电动机开始应用于交流变频调速系统。
由于永磁材料和永磁电机的飞速发展,尤其是电机体积及重量下降,全球各国都在研制永磁电机,其中德国西门子公司纽伦堡电机厂于1986年研制成功一台额定功率为1100kW、转速为230r/min的六相钐钻永磁同步电动机及其控制系统。
加拿大纽芬兰大学的M.A.Rahman教授于1990年研制成功当时功率最大的25hp四极异步起动永磁同步电动机,其中效率最高的达到了94%。
英国1996年展出了装有两台2100kW永磁电动机名为“海魂”号的轻型隐身护卫舰设计模型。
法国的热蒙-施奈德(Jeumont-Schneider)公司于1987年制造了第一台400kW永磁电动机样机,转速为500r/min。
永磁电机在煤矿带式输送机的应用探讨
永磁电机在煤矿带式输送机的应用探讨发布时间:2023-02-22T05:14:14.972Z 来源:《中国科技信息》2022年第33卷17期作者:宋西帅[导读] 传统的煤矿井下作业带式传输机多数采用电机、减速机配液力耦合传动系统驱动宋西帅山东济矿鲁能煤电股份有限公司阳城煤矿山东济宁 272502 摘要:传统的煤矿井下作业带式传输机多数采用电机、减速机配液力耦合传动系统驱动,受动力传送环节多的影响,在使用过程中经常出现机械故障,长时间的运转会导致输送机的减速装置以及传动装置出现一定程度的磨损,设备维修量、维护难度及维修成本增加。
为了简化动力输送流程,实现对输送机的智能控制和无人值守,阳城煤矿皮带工区引进智能永磁直驱电机作为动力系统,对现用的液力耦合驱动系统进行升级改造,故障率明显降低,传输效果显著。
关键词:永磁电机;煤矿;带式输送机;应用引言皮带输送机作为煤矿主要原煤输送设备,采用传统异步电机驱动系统存在启动困难、功耗高,故障率高等问题,严重影响矿井的正常生产秩序。
智能永磁直驱系统具有启动转矩大.过载能力强、效率和功率因数高等优点。
为保证皮带输送机的稳定运行,采用智能永磁直驱系统替代传统的驱动装置直接驱动皮带输送机,实践效果良好,有效提升了矿井运输系统的生产效率。
1永磁电机结构原理永磁电机主要包含定子、转子和机座三个部分:①定子包含铁芯、绕组,铁芯采用厚0.5mm硅钢片叠压制成。
②转子包含铁芯、永磁体、支架和转轴,采用内置方法进行永磁体布置。
③机座采用铸钢浇注,同时电机两端配置端盖,用于支撑和保护内部结构。
在通入三相电流后,定制绕组中将产生旋转磁场,固定永磁体将遵循同极相斥、异极相吸原理运动,促使转子旋转,与定子磁极产生相同转速,将磁场能转换为机械能,完成扭矩输出。
较于传统异步电机,相同负荷下永磁电机启动转矩可以达到额定值的280%,并根据负载情况进行转速调节,达到较高过载能力。
在驱动控制方面,异步电机需要利用液力耦合器、CST设备等实现软启动和减速控制。
变频调速永磁同步电动机在皮带机上的应用
变频调速永磁同步电动机在皮带机上的应用【摘要】近年来,永磁同步电动机得到了较快发展,因其功率因数高、效率高等特点,在一些地面厂矿应用逐渐增多,某些场所已逐步取代了异步电动机,是一种新型节能型电动机。
但在煤矿井下应用才刚刚开始,我紫金煤业与华鑫机电合作,将无齿轮永磁同步电动机应用到井下皮带机上,即驱动系统由变频器和永磁同步电动机相结合实现动力传递,因为去掉减速器、液力耦合器,使的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、结构紧凑、体积小、重量轻等特点。
【关键词】变频器;永磁同步电机;节能;皮带机0 引言传统的带式输送机驱动系统采用异步电动机经液力偶合器,减速器将动力传送给滚筒带动皮带运动,这种传统的传动方式明显的缺点是:驱动系统高耗能,启动不平稳,重载启动困难等缺点影响着驱动系统的整体效率,矿方日常对减速器,偶合器,齿轮等部件的维护及更换频率非常高。
经技术改造后的驱动系统采用了无齿轮永磁同步电机变频驱动系统,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;结构紧凑,体积小,重量轻等优点。
1 系统组成和特性无齿轮永磁同步电机变频驱动系统调速装置,用于煤矿皮带机的转速调节,主要由变频器、无齿轮永磁同步电机和皮带机头组成,和传统的皮带调速系统相比去掉了减速器、液力耦合器和同步齿轮。
本单位3208工作面运输顺槽带式输送机,改造后的系统采用了变频调速的无齿轮同步电动机,永磁同步电动机的功率为2*250KW,级数为32级,电压等级为690v转子为永磁结构的矿用隔爆型三相电动机,变频调速系统采用ZJT-250/660矿用隔爆兼本质安全型变频调速装置。
2 无齿轮永磁电机变频驱动系统的原理系统采用的是自控式交直交电压型电机控制方式,由整流桥、三相逆变电路、控制电路、三相交流永磁电机和位置传感器构成。
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的永磁 电动机及与其配套的变频器和电控系统 。
为减少设 备 采购 的费 用 ,针 对 当前 的煤 炭市 场 和 现 场实 际情 况 ,经 与力 博重 工 泰安利 卡合 同能 源 管 理有 限公 司友好 协 商 , 在 互利 双赢 的基 础 上 , 切 实做好 降本 增效 工作 , 降低 生产 成本 , 计 划 与力 博 重 工泰 安利 卡合 同能 源管理 有 限公 司 以能源 合 同
调速型液力耦合器在工作过程 中是靠改变1 二 作腔 内充液率来改变耦合器的涡轮转速 ,实现无级调 速 的 ] 。在长期 高 速运行 过 程 中 , 由于经 常受 到充 液介质 的冲击 , 容易损伤叶轮 。 随着运行时间的延 长 ,磨损量逐渐增加 ,耦合器的传动效率逐渐降 低 。付煤公司井下的这台调速型液力耦合器已属
1 项 目概 况
付煤公司井下一部主运强力胶带机为建井初 期安装 的 S T J 一 1 0 0 0 / 2 X 2 2 0型 上 运 胶 带 运 输 机 , 担负着井下原煤运输任务 ,是原煤运输系统 的咽 喉。 该 胶带机运 行质量 直接影响井下 原煤 的运 输和
生产。 该 胶 带机 上运倾 角 l 3 。 , 运 输长 度 4 9 1 m, 带 宽 1 m, 运输能力 1 0 0 0 t / h , 运行速度为 3 . 1 5 m / s ,
管理的模式 ,来完成对一部 主运强力胶带机驱动
装 置进 行 改造 。
传动方式为电动机通过调速型液力耦合器和减速 箱 驱动胶 带 机 的传动 滚筒 。 此 驱 动技术 在 2 0世纪
9 0年 代是 比较先 进 、成 熟 的一 种 缓 冲启 动 技术 。
2 改 造 方 案
( 1 ) 机 械改 造 方案 。付煤 公 司井 下 一 部主 运 强 力胶 带机 机械 改造 方案 :提 前装 组好 2 个 驱 动 滚 筒 。双 出轴 驱 动 滚 筒 一 端 满 足 安装 制 动 器 或
1 . 1 4 k V型变 压器 、 1台 K B Z 一 6 3 0 / 1 1 4 0型 矿 用 隔
部件老化严重 , 故 障率高 , 而且故障隐蔽性强 , 结 构复杂 , 检修维护 占用时间长 , 现使用周期平均 2 个月就得更换 、维修 1 次 ,严重影 响井下原煤运 输。
随着 科 学技 术 的进 步 和变 频 技 术 的发 展 , 通
于低效 、 高 耗产 品 , 现在使 用 的调速 型 液力 耦 合器 原 厂家 已不 再生 产此 种产 品。 由于使 用年 限长 , 零
逆止器 , 另一端满足安装蛇形联轴节要求 。 充分利
用现有 的运 行方 式 和现有 的 空间 ,撤 除原 使用 的 6 k V、 2 2 0 k W 的 三相 异步 电动机 、调 速 型 液力 耦
能 源 技 术 与 管 理
1 7 0
d o i : 1 0 . 3 9 6 9 6 i s s n . 1 6 7 2 - 9 9 4 3 . 2 0 1 7 . 0 1 0 61
2 0 1 6年第 4 2卷第 1 期
V0 1 . 42 No. 1
E n e r g y T e c h n o l o y g a n d Ma n a g e me n t
胶 带运输机 配备永磁 电动机 的节电研 究及应 用
王
[ 摘
勇 , 张君勇 , 杨海鹏 , 张瑞君
( 1 . 山东 能源枣矿集 团 机 电运输处 , 山东 枣庄 2 7 7 8 0 0 ; 2 . 山东 能源枣矿集 团 付村煤 业有 限公 司, 山东 济宁 机 的传 动 方 式 为 电动 机 带动 调 速 型 液 力耦 合 器 和减 速 箱 驱动 , 传 动环 节 多, 调 速 型 液 力耦 合 器在 长时 间 的运行 下 , 叶轮 磨 损等 原 因致使 传 动 效率 低, 属 于 典型 的低 效 、 高耗 设 备 。 由于其 结构 复 杂 , 隐 蔽性 强 , 在 日检 中不 易发现 隐 患, 占用检修 时 间长 , 不利 于 高产、 高效矿 井建 设 。经考 察 、 调研 , 使 用永磁 电动机 和 配套 的 变频 器直接 驱 动替 代 原 电动机 、 减速 箱和 调 速型 液 力耦合 器 , 可降低 电动机 的无功消耗 , 节约电能 , 在 电气传动方面有很 高的推广和应 用价值。可为煤矿企业 同类机 械 设备 的 改造提供 参考 。 [ 关键词 ] 永磁 电动机 ; 调速 型 液力耦 合 器 ; 变频 器 ; 低 速 直联 ; 制 动 器 [ 中 图分 类 号 ]T D5 2 8 . 1[ 文 献标识 码 ]B [ 文章编 号 ]1 6 7 2 - 9 9 4 3 ( 2 0 1 6 ) 0 6 - 0 1 7 0 - 0 3
爆 型低压 真空馈 电开关 、 2台与永 磁 电动 机相
配 套 的低 压 变 频器 、 1台液 压 站 、 1台控 制 柜及 线 缆。 机械 改造 前后 驱动 装置 布置 如 图 1 所示。
过调研后确定 ,使用智能伺服永磁 直驱同步电动 机驱动模式替代异步 电机 +调速型液力耦合器 +
合器 、 减速箱和棒销联轴节。 将原使用 的 2 个驱动 滚筒更 换 为改造 后 的驱 动滚筒 ,驱动 滚筒 的非 电
动机 侧 1 个安装 盘 型制 动器 ,另外 1 个安 装逆 止 器 。利 用 过渡底 盘将 永磁 电动机 与改 造好 的驱 动 滚筒 相连 ,过 渡底 盘与 现有 的底 盘找 平 找正 后焊 接, 并 打地 锚 固定 。 ( 2 )电气 改 造 工 程 量 。安 装 1台 6 3 0 k VA 6 /