A. 變頻器在皮帶機上節能改造效果的資料
前言：高壓變頻器已成功應用於電力、冶金、石化、水泥等行業，2009年隨著利德華福矢量控制、能量回饋技術的完善，產品也已成功應用於煤礦行業的提升機、皮帶機、切片機等多個類型的負載。此次在煤礦皮帶機上的成功應用，不僅標志著利德華福的技術已經達到國內外領先水平，也標志著利德華福從此全面進入煤礦市場，進一步奠定其在高壓變頻行業內第一的地位。本文詳細介紹了利德華福高壓變頻器在煤礦皮帶機的應用特點、原理及其重要性。
摘要：本文主要介紹了北京利德華福電氣技術有限公司研發的高壓變頻器在煤礦皮帶機上的實際應用情況。該項目採用單台高壓變頻器拖動兩台電機同時運行的直接「一拖多」方案。現場實際應用表明，此方案下，各電機實時轉速相等，電流一致性較好，滿足皮帶運行工況要求。
關鍵詞：煤礦皮帶機、一拖多、直接並聯、轉速轉矩、負載平衡、電流均衡.
一、 引言
在大功率皮帶傳動場合，以往為了實現皮帶的軟啟動，需要使用液力耦合器或者液力軟啟動器（CST），這類液力傳動設備維護工作量大，能耗高，已越來越不能滿足用戶的要求。
隨著高壓變頻技術的不斷進步和完善，其應用范圍越來越廣泛。本文主要結合北京利德華福公司的HARSVERT-VA系列高壓變頻器在伊犁雙新焦化廠煤礦皮帶機上的實際應用情況，對高壓變頻器在皮帶傳動場合的應用特點和注意事項進行簡要介紹。
二、
應用現場皮帶機系統基本情況
雙新焦化廠地處新疆伊犁市新源縣境內，年設計產煤量為60萬噸，屬於兵團經營的國有大企業的下屬企業，有自己的礦井和火力發電廠等相關企業。
雙新焦化廠礦井結構如圖（1）所示：單程皮帶長度846米，皮帶寬度1米。電機50HZ工頻運行時，皮帶最大速度為2米/秒。礦井傾斜角度15度。井口有兩台電機同時運行拖動皮帶系統工作，兩台電機銘牌參數相同。
圖（1） 礦井皮帶系統示意圖
井口兩台電機銘牌中主要參數如表（1）所示。
額定電壓
額定電流
額定功率
絕緣等級
變頻范圍(HZ)
10000V
16.1A
220kW
F
10~50
表（1） 電機銘牌參數
皮帶系統主要由以下幾部分組成：
（1）皮帶機機頭，是礦井的出煤口。皮帶從井底拖運出來的煤經過機頭位置時，自動被拋卸到礦井煤場。實際現場工況見圖（2）
圖（2）皮帶機頭出煤實況
（2）卸完煤後的空皮帶經過一個轉向輪，分別通過1#電機拖動的主動滾筒，和2#電機拖動的從動滾筒後，皮帶在經過一個導向輪運行到井底完成一次運煤過程。1#電機、滾筒及導向輪的現場工況如圖（3）所示。2#電機、滾筒及導向輪的現場工況如圖（4）所示。
圖（3） 1#電機、滾筒及導向輪
圖（4） 2#電機、滾筒及導向輪
（3）在礦井的底部，裝有皮帶張緊系統，其主要作用是調節皮帶的松緊程度，防止皮帶過松導致的兩台主動輪打滑現象或者重載溜車現象，以及皮帶過緊導致的皮帶異常損傷。
（4）皮帶機制動與逆止保護裝置。皮帶機除了變頻器的保護系統外，還有自身的一些保護措施，如油壓制動系統，逆止裝置等。圖（5）展現了現場的油壓制動系統實況。在兩台動力滾筒上各安裝了一套油壓剎車系統。在停車狀態或故障狀態下，兩台油壓剎車處於制動狀態。正常生產時，剎車片處於松開狀態。圖（6）中藍色部件是皮帶機的逆止裝置，安裝在減速器的低速軸上。皮帶機出現重大故障，其它保護失效時，逆止裝置通過機械力阻止重載皮帶向下溜車。
圖（5） 油壓剎車系統
圖（6） 逆止器
三、煤礦皮帶機變頻調速系統方案設計及運行效果分析
皮帶機多機變頻調速系統的核心問題是皮帶系統中各電機的轉速和轉矩平衡問題。在實際應用中，根據現場工藝不同，可以選擇不同的變頻控制方案。
（1） 直接「一拖多」方案。
此方案中，各電機定子繞組直接並聯，統一由一台變頻器驅動。由於僅採用1台變頻器，此方案具有成本低，佔地小的特點。
此方案中，變頻器無法對各電機的轉矩進行獨立的控制，因此各電機的出力由電機參數和皮帶系統參數決定。其中，影響電機功率平衡的主要因素是電機的參數差異、電機動力滾筒的直徑誤差和皮帶包絡角差異。誤差越大，系統中電機的功率差異就越大。在沒有人為的設計差別的情況下，一般上述誤差都是生產中的加工誤差。
電機動力滾筒的直徑誤差在初期生產中會引起電機功率誤差，但由於皮帶系統的物理特性，經過一段時間使用和磨損後，這一誤差將逐漸減小。
對於能夠可靠控制上述這些誤差的場合，可以採用此方案，這將大大降低變頻調速系統的采購價格。
（2） 多變頻器協調控制方案。
在動力電機數量多，單個電機負載差異大，電機排列分散的復雜工況皮帶系統，一般可以採用多變頻器協調控制方案。
現場每台電機配置一台變頻器，所有系統中的高壓變頻器由一台獨立的「協調控制系統」統一協調控制。該協調控制系統通過對各變頻器反饋的電機運行狀態，協調各變頻器的運行指令，各變頻器根據該指令對各自的電機進行獨立的控制，使各電機轉速相同、出力相同。
四、 高壓變頻器控制方式選擇
現場採用的HARSVERT-VA系列高壓變頻器，控制方式可以根據實際工藝需要，選用「VVVF控制」方式或者「無速度感測器矢量控制」方式。其中，VVVF控制方式適用於輕載啟動、負載波動較小的場合，矢量控制方式適用於重載啟動或負載波動較大的場合。
斜井皮帶機系統在正常啟動、運行過程中，啟動電流較小，負載波動也較小。但考慮到在事故恢復等特殊情況下，皮帶機需要在堆滿煤情況下重載啟動，因此需要選用「矢量控制」方式。
五、 現場高壓變頻調速系統基本情況
現場採用北京利德華福公司生產的HARSVERT-VA系列矢量控制高壓變頻調速系統，其銘牌參數如表（2）所示，其現場照片見圖（7）。
額定電壓
額定電流
額定功率
變頻范圍
過載能力
控制方式
10kV
40A
560kW
0~50Hz
200% 60秒
無速度感測器矢量控制
表（2） 高壓變頻器銘牌參數
圖（7） 現場變頻器
變頻調速系統採用「一拖二」工頻自動旁路，如圖（8）所示。工頻旁路主迴路系統由3個隔離開關QS1-QS3和5個真空接觸器KM1-KM5組成，KM4與KM5分別與KM2、KM3進行電氣互鎖。
當1#電機和2#電機同時變頻運行時，KM1、KM2和KM3閉合，同時QS1,QS2，QS3閉合。當1#電機和2#電機同時工頻運行時，KM4、KM5閉合，同時KM1，KM2，KM3斷開。檢修變頻器時，要求QS1，QS2，QS3斷開，使變頻器系統處於安全狀態，保證檢修人員的人身安全。變頻器具有本地/遠程兩種控制方式，即真空接觸器的分合操作可以由遠程式控制制系統統一協調控制，也可以在本地手動操作。
圖（8） 變頻器「一拖二」工頻旁路方案
雙新焦化廠皮帶機系統較為簡單，電機數量少，兩台電機的負載差異很小，兩動力滾筒直徑只存在少量加工誤差，因此我們採用了直接「一拖多」變頻方案。成功投運後，我們在重載工況下對兩台負載電機電流進行了監測分析，發現實際電機電流誤差很小。電流波形如圖（9）所示，圖中由上至下依次 為變頻器輸出電流、1#電機電流、2#電機電流。
圖（9）電機電流和變頻器電流
六、 結論
本文主要結合北京利德華福公司的HARSVERT-VA系列高壓變頻器在伊犁雙新焦化廠煤礦皮帶機上的實際應用情況，對高壓變頻器在皮帶傳動場合的應用特點和注意事項進行了簡要的介紹，分析了皮帶傳動系統常用的變頻調速方案。
現場應用表明，通過合理選擇控制方案，能夠用較低的設備投入實現較好的皮帶調速控制效果。
參考資料http://www.ld-harvest.com/zhongwen/webdb/select.aspx?id=1054&fid=286
還有山東新風光網站也有這類資料。
B. 鋼絲繩牽引帶式輸送機的特點是什麼
鋼絲繩牽引帶式輸送機的特點是鋼絲繩牽引帶式輸送機是一種強力帶式輸送機。這種輸送機的特點是以鋼絲繩作牽引機構，膠帶只起承載作用，不受牽引力。
帶式輸送機的組成部分主要由傳動裝置、上下托輥、中間架、換向滾筒、拉緊裝置、清掃裝置和安全保護裝置等組成。
帶式輸送機(belt conveyor)又稱膠帶輸送機，廣泛應用於家電、電子、電器、機械、煙草、注塑、郵電、印刷、食品等各行各業，物件的組裝、檢測、調試、包裝及運輸等。線體輸送可根據工藝要求選用：普通連續運行、節拍運行、變速運行等多種控制方式；線體因地制宜選用：直線、彎道、斜坡等線體形式 輸送設備包括：皮帶輸送機也叫帶式輸送機或膠帶輸送機等，是組成有節奏的流水作業線所不可缺少的經濟型物流輸送設備。皮帶機按其輸送能力可分為重型皮帶機如礦用皮帶輸送機，輕型皮帶機如用在電子塑料，食品輕工，化工醫葯等行業。皮帶輸送機具有輸送能力強，輸送距離遠，結構簡單易於維護，能方便地實行程序化控制和自動化操作。運用輸送帶的連續或間歇運動來輸送100KG以下的物品或粉狀、顆狀物品，其運行高速、平穩，噪音低，並可以上下坡傳送。
C. 帶式輸送機安裝驗收標准
皮帶輸送機在安裝施工中的十一項檢驗標准如下：
1、皮帶輸送機機頭、機尾處底板松軟時採用長2m、寬1.5m、深1m的水泥基礎固定,底腳螺栓（Φ20mm）埋入水泥基礎不少於700mm。機頭、機尾處底板堅硬時，採用地錨固定（錨固力不小於50KN）,地錨螺栓（Φ20mm）用水泥澆鑄埋入底板不少於1400mm。
2、安裝皮帶輸送機必須做到機頭、機尾固定牢固，運行平穩。底皮帶距底板不小於400mm，機尾滾筒最低點距底板不得小於150mm。安裝試運轉達到平、直、穩，機頭、機身、機尾中心在一條直線上。
3、機頭、機尾必須設置防止人員與驅動滾筒和導向滾筒相接觸的防護柵欄，卸煤倉口裝設鐵篦子（間隔尺寸為250mm×250mm）。
4、安裝皮帶輸送機必須留有足夠的安全間隙，膠帶輸送機與巷幫支護的距離不得小於0.5m；膠帶輸送機機頭和機尾處與巷幫支護的距離不得小於0.7m。
5、機頭架、機尾架和拉緊裝置、防護裝置等不得有開焊、變形現象，固定螺栓緊固，螺紋應露出1-3絲，拉緊裝置的調節餘量不小於調節全行程的1/5 。中間架平直無開焊，吊繩（上部吊寬應大於下部寬度）、機架完整，固定可靠，無嚴重銹蝕。
6、鋼絲繩吊掛採用雙股8號鐵絲，吊掛點下端設在長托滾架上，上端固定在頂板固定點上，雙股鐵絲受力均勻，鋼絲繩頭包紮嚴密。
7、托滾齊全、轉動靈活、無卡阻現象。三聯托滾每組間距1.5m，長托滾每根間距3m，防跑偏托滾間距15m，底托輥離底板最小間距不得小於200mm。
8、膠帶輸送機搭接長度不小於0.5m。使用膠帶機向上運煤時傾角不能大於18度，向下運煤時傾角不大於15度。
9、打滑、堆煤、速度、煙霧、超溫、跑偏、急停、撕裂、灑水、防逆轉等膠帶保護裝置應齊全、靈敏，信號裝置應聲光兼備、清晰可靠；兩台以上膠帶輸送機聯機運行時，聯鎖裝置應靈敏可靠。打滑保護安裝在皮帶頭主動滾筒的非人行道側；跑偏保護安裝在皮帶吊架上，距皮帶頭25m；堆煤保護安裝在皮帶頭上；急停保護安裝在梁頂處距皮帶頭30m；撕帶保護安裝在皮帶下方距皮帶頭30m處；超溫保護安裝在變速箱上；煙霧保護安裝在距皮帶頭正上方。灑水噴霧降塵裝置設置在機頭轉載點，噴嘴距機頭膠帶0.5m，控制閥門設置在便於開啟的位置，離底板高度1.5m。
10、電機、變速箱、聯軸節固定連接牢固，防護罩齊全可靠。滾筒無破裂，鍵不松動。
11、膠帶無破裂，橫向裂口不得超過帶寬的5%，中間纖維層破損面寬度不超過帶寬的20%。接頭卡子牢固平整。運行中膠帶不打滑、不跑偏，上、下膠帶不超出滾筒和托輥邊緣，下部膠帶不磨機架。
D. 皮帶速度感測器的作用是什麼
皮帶速度感測器在運煤集中控制中擔當重要角色，其作用主要體現在兩個方面。
首先，皮帶速度感測器能夠實現皮帶的啟停聯鎖，有效減少啟動前需要進行信號聯系的步驟，避免因誤操作而造成的設備啟動延誤，進而加快整體設備的啟動效率。
其次，該感測器具有保護皮帶機的功能。當皮帶出現打滑、橫向斷裂等故障時，若皮帶速度降至零，則感測器會立即發出信號並觸發事故停機，從而及時阻止皮帶機的繼續運行，防止設備損壞和生產中斷。
綜上所述，皮帶速度感測器在運煤系統中發揮著至關重要的作用，不僅能夠提升設備的運行效率，還能夠保障設備的安全穩定運行，是實現高效、安全、可靠運煤的關鍵組件。