井下膠帶輸送機中無齒輪永磁同步變頻驅(qū)動系統(tǒng)的應(yīng)用

摘 要：井下膠帶輸送機，過去一直都是采用傳統(tǒng)的驅(qū)動系統(tǒng)。而經(jīng)過技術(shù)改造以后，新型的無齒永磁輪同步變頻驅(qū)動系統(tǒng)代替了傳統(tǒng)驅(qū)動系統(tǒng)。無齒永磁輪同步變頻驅(qū)動系統(tǒng)相比傳統(tǒng)驅(qū)動系統(tǒng)，擁有著獨特的優(yōu)勢。包括高效率、低消耗、噪音低、免維護、體積小、重量輕、輸出轉(zhuǎn)矩大、運行較為平穩(wěn)等。由此可以看出，無齒永磁輪同步變頻驅(qū)動系統(tǒng)在井下膠帶輸送機的應(yīng)用上，前景廣闊。

關(guān)鍵詞：無齒永磁輪同步變頻驅(qū)動系統(tǒng)；應(yīng)用前景；高效節(jié)能

關(guān)于無齒永磁輪同步變頻驅(qū)動系統(tǒng)的原理，其實就是將永磁同步電機和變頻器相結(jié)合，從而達到動力的傳遞。這一新型驅(qū)動系統(tǒng)具有高效節(jié)能、低噪音、免維護、體積小、重量輕、輸出轉(zhuǎn)矩大等諸多優(yōu)勢，并且成功的代替了傳統(tǒng)的驅(qū)動系統(tǒng)，在井下膠帶輸送機中廣泛應(yīng)用。無齒永磁輪同步變頻驅(qū)動系統(tǒng)的在井下膠帶輸送機中的成功應(yīng)用，表明了該驅(qū)動系統(tǒng)具有廣闊的應(yīng)用前景。

1 膠帶輸送機傳統(tǒng)驅(qū)動系統(tǒng)和無齒輪永磁同步變頻直驅(qū)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)對比及其作用

膠帶輸送機驅(qū)動系統(tǒng)中傳統(tǒng)系統(tǒng)與無齒輪永磁同步變頻直驅(qū)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)如圖1、圖2所示：

圖1中，（1）異步電動機將電能轉(zhuǎn)化為機械能，然后通過液力偶合器和減速器，來驅(qū)動帶式輸送機。（2）液力偶合器能夠有效的減緩沖擊力，以及隔離扭振。從而延長電動機的啟動時間，并且將降低啟動電流。（3）減速器可以通過降低轉(zhuǎn)速的方法，來增加驅(qū)動力矩。

圖2中，（1）電動機連接法蘭，在永磁直驅(qū)電動機和輸送機機頭架之間起到了一個很好的連接作用。電動機軸伸端和輸送機滾筒軸的同心度也得到了保證。（2）永磁直驅(qū)發(fā)動機是代替了減速器和液力偶合器的存在，它能夠?qū)㈦娔苻D(zhuǎn)化為機械能，并且在變頻器的配合下，為輸送機帶輸出吻合的轉(zhuǎn)速。提高輸送機工作效率的同時，還免去了維護的繁瑣工作。

2 無齒輪永磁同步變頻直驅(qū)系統(tǒng)的優(yōu)點

本研究選取鮑店煤礦的輸煤系統(tǒng)作為研究對象，該系統(tǒng)采用井下膠帶輸送機，其中包含無齒輪永磁同步變頻直驅(qū)形式，根據(jù)無齒輪永磁同步變頻直驅(qū)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)與參數(shù)數(shù)據(jù)可以作出分析，就無齒輪永磁同步變頻直驅(qū)系統(tǒng)的優(yōu)點，我們可以總結(jié)出以下幾個方面：

（1）無齒輪永磁同步變頻直驅(qū)系統(tǒng)中，用永磁直驅(qū)發(fā)動機代替了傳統(tǒng)驅(qū)動系統(tǒng)中的減速器、液力偶合器，極大程度上的簡單化了系統(tǒng)的安裝調(diào)試工作，由振動產(chǎn)生的噪音大大降低[1]；（2）通過數(shù)據(jù)分析能夠看出，永磁同步發(fā)電機的極數(shù)較高，為20極。因此永磁同步發(fā)電機能夠獲得比較大的轉(zhuǎn)矩，不需要減速器也可以直接驅(qū)動傳動滾筒；（3）傳統(tǒng)的驅(qū)動系統(tǒng)結(jié)構(gòu)中，有液力偶合器和減速器的存在，而當系統(tǒng)運行時，液力偶合器、齒輪、以及減速器長時間的工作，液力偶合器會出現(xiàn)軸承損壞、葉片收到破壞以及工作液體發(fā)生滲透的情況，而減速器也會因為長時間的工作，出現(xiàn)軸承損壞、齒輪磨損、油封發(fā)生漏油的情況[2]。這在很大程度上影響了系統(tǒng)的輸送效率，也為日常的維護工作帶來了諸多麻煩。而無齒輪永磁同步變頻直驅(qū)系統(tǒng)由于沒有液力偶合器和減速器的存在，避免了以上情況的發(fā)生，實現(xiàn)了免于維護的效果；（4）無齒輪永磁同步變頻直驅(qū)系統(tǒng)由于沒有液力偶合器和減速的存在，因此在成本預算上，有了一定的節(jié)省。（5）內(nèi)置多機軟件，也是無齒輪永磁同步變頻直驅(qū)系統(tǒng)的一個優(yōu)點。無齒輪永磁同步變頻直驅(qū)系統(tǒng)不僅擁有簡單的機械結(jié)構(gòu)，而且其內(nèi)置的多級軟件也能夠?qū)崿F(xiàn)功率平衡，還擁有智能切換的功能[3]。相比傳統(tǒng)的驅(qū)動系統(tǒng)來說，無齒輪永磁同步變頻直驅(qū)系統(tǒng)，通過內(nèi)置多機軟件來對發(fā)電機進行保護，無疑是更好的選擇。針對發(fā)電機發(fā)生的不同狀況，可以采取不同的方法來應(yīng)對。比如功率過小時，只需要選擇單機運行，或者多機冗余切換著運行。另外在閉環(huán)速度的控制上，看根據(jù)輸送帶上的物料多少決定，輸送帶上物料較少時，可以適當?shù)慕档蛶?，避免不必要的能源浪費，這對設(shè)備日常保養(yǎng)、使用壽命、以及減少消耗上有著可觀的作用；（6）無齒輪永磁同步變頻直驅(qū)系統(tǒng)去除了液力偶爾器和減速器，因此在結(jié)構(gòu)上比較緊湊，體積縮小，重量上也有所減少。

3 無齒輪永磁同步變頻直驅(qū)系統(tǒng)的應(yīng)用價值

無齒輪永磁同步變頻直驅(qū)系統(tǒng)擁有著顯著的“高效節(jié)能”特點，必將取代膠帶輸送機的傳統(tǒng)驅(qū)動系統(tǒng)，成為膠帶輸送機新型的驅(qū)動方式。通過無齒輪永磁同步變頻直驅(qū)系統(tǒng)和傳統(tǒng)驅(qū)動系統(tǒng)的對比，我們能看出無齒輪永磁同步變頻直驅(qū)系統(tǒng)的巨大優(yōu)勢。該系統(tǒng)不僅節(jié)省成本，還擁有啟動轉(zhuǎn)矩大和過載能力強的特點，這非常適用于井下膠帶輸送機的重載起動。除了能夠?qū)︱瀻俣冗M行調(diào)整以外，無齒輪永磁同步變頻直驅(qū)系統(tǒng)更是能夠延長膠帶輸送機的使用壽命，還能較少日常繁瑣的維護工作，這大大的提升了膠帶輸送機的工作效率。事實證明，無齒輪永磁同步變頻直驅(qū)系統(tǒng)在井下膠帶輸送機有著極高的應(yīng)用價值和前景。

4 結(jié)束語

無齒輪永磁同步變頻直驅(qū)系統(tǒng)在井下膠帶輸送機上的應(yīng)用，不僅僅是帶來了技術(shù)領(lǐng)域上的新突破。該系統(tǒng)具有降低成本、較少噪音、免維護、高效節(jié)能、體積小、重量輕、輸出轉(zhuǎn)矩大、運行較為平穩(wěn)等諸多優(yōu)點。以上諸多優(yōu)點，更是能夠為社會帶來巨大的經(jīng)濟效益。綜上所述，該系統(tǒng)對于井下輸送機來說，有著非常好的應(yīng)用前景。

參考文獻

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