智能高压变频永磁皮带机直驱系统研究

张先有

摘要：皮带机在许多行业领域均有应用，具有灵活运输、输送可靠、能耗较少、适应性强等显著特点。但现代皮带机行业仍存在许多难题亟需解决，如重载启动困难、输送机丢转、机械传动效率低、检修成本高等。智能高压变频永磁皮带机直驱系统包括高压永磁电机（6kV，315kW）、变频器、PLC控制的皮带机永磁直驱系统三部分，有效实现整体系统结构简化、安装简便、检修维护消耗减少、资源节约、输送效率提高。

关键词：高压永磁电机 变频器 皮带机直驱系统

皮带机可用于多种散状物料的输送，被广泛应用于各个行业。现阶段矿用皮带机使用传统的异步电动机驱动系统，具有传输效率低、能耗较大且易烧毁等问题，严重影响了传动系统的质量与效率，也增加了能耗与维修时间与工作量;传统皮带机重载启动困难，重载故障时需要停机清扫后再重新启动，增加传输工作量。智能高压变频永磁皮带机直驱系统运用永磁变频传动技术有效解决了以上难题，在矿用皮带机行业领域取得了突破性进展。

1 智能高压变频永磁皮带机直驱系统结构

智能高压变频永磁皮带机直驱系统包括高压永磁电机（6kV，315kW）、变频器、PLC控制的皮带机永磁直驱系三部分，皮带机高压低速永磁直驱系统涉及高压永磁电机、变频器、控制、系统集成等多方面的技术，高压永磁电机有效克服了异步电机易烧毁、效率低下等问题，变频器具有调速功能，系统解决目前矿用输送系统存在的启动不稳定、重载启动困难、输送机丢转、输送效率低、检修维护消耗高等问题，实现整体系统智能遥控与监测。

2 智能高压变频永磁皮带机直驱系统特点

智能高压变频永磁皮带机直驱系统因其特有的智能化前沿突破性结构设计，具有体积小、节能环保、软启动、可重载启动、平衡电机功率、实现整体系统智能遥控与监测等多项特点，与传统传动装置相比具有极大的应用价值。

2.1 传动装置体积小

传统传动装置包括异步电机、耦合器、减速器三部分，外形尺寸相对较大，而只能高压变频永磁直驱电机一体化结构，整体单元体积减小，简单安装，给皮带机留出了更多的安装控件，有助于输送效率的提高。

2.2 环保节能

高压永磁电机与传统电机对比发现，综合节能方面高压永磁电机可超过传统电机20%以上，传动效率却可以提高至94%，传动效率显著提高。电能消耗显著降低，在空载与半载时的经济分析可发现，相对于满载时的输入功率差显著下降，具有绿色环保效率高的特点。

2.3 软启动

智能高压变频永磁皮带机直驱系统采用的是变频器控制启动的方式，可以使启动平稳，减少了电机启动时瞬时高电流对于电路系统的冲击，也可避免转矩瞬时增大对于传统装置的损害，有效降低了维修率。同时智能高压变频永磁皮带机直驱系统不使用耦合器与减速器，可有效降低了这部分的维护工作量，降低了使用成本。

2.4 可重载启动

启动转矩显著增大，可用于重载直接启动，不再需要人工卸载，避免了传动装置因堵塞、过重引发的机械故障。基于多机协同的控制方式，实现了两台电机的同步与重载起动，解决了原皮带机不能带重载启动的难题，避免因为重载时故障停机需清扫再启动的现象，同时极大缩短传动链，大大减少设备维护工作量，具有使用维护快捷方便、结构简单启动转矩大等特点。

2.5 平衡电机功率

传统的传动装置在多电机同时参与传动时易因各个电机间的功率分配不均衡引发多种故障，降低了传动效率，增加了维修成本。智能高压变频永磁皮带机直驱系统则可有效避免电机损害，平衡电机功率。

3 结语

智能高压变频永磁皮带机直驱系统在矿用皮带机行业领域取得了突破性进展，皮带机安装简便、启动平稳、功率平衡、可重载启动、节能环保、维护率低等多个优势占据了很大的市场空间。智能高压变频永磁皮带机直驱系统解决了传统传动装置中结构繁琐、重载启动、传动速度不可调节、故障率高、能耗多等多项难题使其应用广泛，市场规模容量大，可全面开发应用于矿山、钢铁、有色金属等多市场。近年，随着中央供给侧改革的持续推进，节约成本成为了皮带机行业的重点工作关注点，智能高压变频永磁皮带机直驱系统是顺应时代发展、符合国家需求的突破性研究进展，同时其应用具有良好的经济效益与社会效益，扩展了其应用前景，因此智能高压变频永磁皮带机直驱系统必将成为皮带机行业的一种趋势。

参考文献

[1]许赟莉， 朱殿瑞. 永磁直驱皮带机系统关键技术的研究[J]. 机械工程与自动化， 2014（5）：196-197.

[2]乔爱凤. 永磁直驱变频装置在皮带运输机中的应用[J]. 山西焦煤科技， 2013， 37（11）：31-35.

[3]曹建民， 于明鑫. 智能變频永磁直驱系统在主焦煤业23采区胶带输送机的研究运用[J]. 科技创新导报， 2017（22）：30-31.

[4]于磊， 高剑飞， 徐才洋，等. 变频永磁直驱系统用于带式输送机的节能分析[J]. 煤矿机械， 2016， 37（7）：82-84.