膠帶輸送機(jī)大(dà)功率變頻器節能環保的應用

傳統的運輸方式是使用大(dà)噸位的礦用汽車從(cóng)山(shān)上往山(shān)下一趟一趟運送礦石，而石灰石原料礦山(shān)位于直線距離(lí)數公裡(lǐ)外的山(shān)上。爲使生(shēng)産的正常進行，那就(jiù)要先修一條能夠供礦用汽車行駛的道路(lù)。隻要水泥生(shēng)産線不停工(gōng)，礦車就(jiù)要不間斷地将石灰石從(cóng)山(shān)上運到山(shān)下。這條道路(lù)應能承受大(dà)噸位的礦用汽車的碾壓，其長度在數公裡(lǐ)以上，占地面積大(dà)，投資自(zì)然也大(dà)，而且運輸過程中要消耗不少油料。再考慮到設備和道路(lù)的維護，運行費用高，水泥生(shēng)産成本增高，不利于市場競争。考慮到石灰石從(cóng)山(shān)上運送到山(shān)下的過程中，位能在不斷減少，爲降低生(shēng)産成本，可(kě)利用石灰石本身(shēn)具有的位能，不用消耗其他(tā)的能量或消耗很少的電能就(jiù)可(kě)安全地将石灰石從(cóng)山(shān)上運送到山(shān)下，如(rú)現在采用較多的膠帶輸送機(jī)，不僅作(zuò)爲運輸石灰石的工(gōng)具，而且還(hái)利用位能來(lái)發電，節能效率非同小可(kě)，降低水泥生(shēng)産電耗意義重大(dà)。

以下爲控制方案：

　　長距離(lí)的下運膠帶輸送機(jī)分(fēn)爲兩段，兩台交流電動機(jī)安裝在膠帶機(jī)的尾部，采用尾側驅動形式。

（1）關于高壓交流電機(jī)直接驅動
　　電動機(jī)不經減速器直接驅動下運膠帶輸送機(jī)。起動時，特别是在帶載起動的情況下，會産生(shēng)很大(dà)的機(jī)械沖擊，使膠帶可(kě)能拉斷，帶來(lái)嚴重的後果。爲實現帶載軟起動，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(duǎn)制動器的使用壽命，并增大(dà)制動器的維護工(gōng)作(zuò)量。液壓制動器是作(zuò)爲下運膠帶輸送機(jī)的應急安全保障設施，不宜在起動時經常使用。
當物料達到一定量時，其位能足以使膠帶機(jī)運行起來(lái)，下運膠帶輸送機(jī)拖動電動機(jī)發電，同頻同相(xiàng)且電壓比電源電壓高時，可(kě)将位能轉換來(lái)的電能送到電網上。停車時，爲實現軟停車，需要加入制動。依據同樣的原因，這種起動、停車時經常使用制動系統的方案不太合适。

（2）關于高壓變頻器驅動
　　目前，國(guó)内生(shēng)産的6000V或6000V以上的高壓變頻器，其主回路(lù)拓撲均采用單元串聯式。由于變頻器主回路(lù)結構上的原因，這類變頻器主要用于風(fēng)機(jī)、泵類負載上，不能用在有再生(shēng)能量的場合。下運膠帶輸送機(jī)應使用三電平高壓變頻器，這類變頻器目前投資大(dà)，從(cóng)經濟上考慮此方案也不一定合适。

（3）關于690V變頻器驅動
　　690V變頻器屬于低壓範疇，變頻器技術(shù)較成熟，價值也不高，其功能能滿足下運膠帶輸送機(jī)的工(gōng)藝要求，而且維修方便，維護費用不高。缺點是電流較大(dà)，爲減小線路(lù)的損耗，供電線路(lù)、變頻器接到電機(jī)的電路(lù)的截面積應足夠大(dà)，增大(dà)了初始投資。
該方案不用液壓制動系統參與就(jiù)可(kě)實現長距離(lí)膠帶機(jī)的帶載軟起動、軟停車、位能發電回饋電網、以及空載低速驗帶等功能。從(cóng)目前的現狀看(kàn)，這種方案既容易實現，又能滿足使用要求，而且是經濟的方案。


對于方案實施的情況

　　對上述三個方案進行對比，考慮到目前技術(shù)狀況和能夠實現的條件(jiàn)，确定采用第三個690V變頻驅動方案。
膠帶輸送機(jī)的技術(shù)參數：物料下降－352米産生(shēng)的位能爲1724.8KW，采用尾側驅動形式，在兩段膠帶輸送機(jī)的尾部安裝兩台交流電動機(jī)，電動機(jī)額定功率爲：2880＝1760KW。實際上，膠帶輸送機(jī)的膠帶相(xiàng)當長，重量較大(dà)，磨擦力也就(jiù)更大(dà)，有一部分(fēn)位能用于克服摩擦力，餘下的位能用于發電，發電功率1200KW左右。爲安全運行，兩台電動機(jī)留有适當的餘量。變頻器選用希望森蘭SB70G690V1100Q6高性能矢量控制變頻器。在膠帶輸送機(jī)起動時，有時可(kě)能是滿負荷重載軟起動，起動力矩要求很大(dà)，爲安全性，變頻器的容量也适當增大(dà)。
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