浅析高压交流变频调速技术在煤矿主运输皮带系统的应用

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1、浅析高压交流变频调速技术在煤矿主运输皮带系统的应用杨德智(神华宁夏煤业集团)文章阐述了高压交流变频调速技术的优势和特点，介绍了该技术在神华宁煤集团清水营煤矿主运输皮带系统上的应用，木着高新技术推广和应用，探讨了对大功率电机驱动方式的发展方向。关键词：高压变频调速技术煤矿运输皮带1变频调速技术的原理交流变频调速技术是微机技术、电力电子技术和电机传动技术的综合应用，是强弱电混合、机电一体的综合性技术。其实质是利用电力半导体器件的通断作用将工频电源变换为另一频率的电能控制装置，其基木原理是通过整流桥将工频交流电压变为直流电压，再由逆变器转换为频

2、率、电压可调的交流电压作为交流电机的驱动电源，使电动机获得无级调速所需的电压和电流，是一种无附加转差损耗的高效调速方式之一。变频调速技术之所以在能源危机中应运而生，就是因为它能根据电机负载的变化实现自动、平滑的增速、减速，从而大幅度提高工作效率。从理论上我们可知，电机的转速n与供电频率f有以下关系：n=(1-s)其中：f——电源频率；p——电机极对数由公式可知，转速n与频率f成正比，如果不改变电动机的极数，只要改变频率f即可改变电动机的转速，当频率f在0〜50Hz的范围内变化时，电动机转速调节范围就非常宽。变频调速技术就是这样通过改变电动

3、机的供电电源频率，从而实现速度调节的，是一种理想的高效率、高性能的调速手段。2高压交流变频器介绍高压交流变频器是指输入电源电压在3KV以上的大功率变频器，主要电压等级有3000V、3300V、6000V、6600V、10000V等电压等级的高压大功率变频器。高压变频器由高一低一高；低一高；高一高之分。高一低一高方式：高压变频器是把高压电源用变压器降压后，用低压变频器进行控制，再用升压变压器把电压升到我们使用的电压，供给高压电机使用。一般高低高方式都用在小功率的高压电机做变频节能用。低一高方式：高压变频器是用低压变频器控制后，直接用升压变压

4、器把电压升到电机使用电压。低高方式也是用在小功率高压电机做变频节能用。高一高方式：高压变频器是直接用变频器多个模块串联后，直接使用高压电源，直接输出高压，供高压电机使用。高高方式主要用在大功率高压电机做变频节能用。3高压变频调速技术的使用案例神华宁煤集团清水营煤矿主斜井运输皮带变频配电装置采用了西门子工厂自动化工程有限公司生产的罗宾康完美无谐波系列高压变频器。采用高一高方式，变频器输出6.6KV,输出波形近似正弦波，由DV/DT引起的电压降可以忽略不计，电机与变频器距离750米，电机额定电压6KV,系统配置留有余度，电压降的问题可以解决。

5、主斜井皮带机头部三个驱动点，三台1600KW国产防爆电机，二台电机同轴联结,另一台就近安装，配备三台2000kW罗宾康完美无谐波系列高压变频器，配一套PLC控制器，三台变频器采用一拖一方式运行，同步由PLC控制器实现变频器与干式变压器控制器（内置西门子研发的皮带控制软件），为了满足既要保证整个系统速度同步，确保变频器的之间的功率平衡、速度同步，保证三台电机同步，功率平衡，转矩平衡，皮带平稳启停，采用最新的droopcontrol技术，这样三台变频器均处于速度闭环运行模式。3.1特点：①节电、效益高清水营煤矿主斜井皮带，于2008年10月份

6、安装完成投入运行的，根据0前的运行状况，在节能状况上进行分析。运行情况分析如下：设计最高带速4.5m/s;实际运行带速为3.0m/s;所记录5个吋段两台驱动电机运行情况如下：工作电流：②50A③51A电机功率：130KW130KW工作电流：②52A③53A电机功率：131KW122KW工作电流：②51A③52A电机功率：135KW117KW工作电流：②49A③50A电机功率：128KW117KW工作电流：②55A③54A电机功率：125KW115KW使用情况对比:主井皮带根据B前使用情况如不采用变频调速，每天（按照每天正常运转16小吋计算

7、）电量为：1600×2×0.3×16=15360kw/h；当采用变频调速吋每天电量为:260×16=4160kw/h；按照电价（0.7元/天）来核算每日节电：15360×0.7-4160×0.7=7840元；全年节电235万元（按照300天计算）。②性能优异，属于高性能调速驱动，可根据运量调带速；输入和输出谐波极少（36脉冲整流、13电平逆变）；③多机驱动功率平衡好，速度同步好，低速运行稳定，启动电流小，功率因素高，系统节能明显；④技术先进，装机容量大，而且系统配置简

8、单，标准化程度高，容易实现；⑤装机体积小，重量轻，安装维护十分方便，工作环境好，无机械磨损及漏油情况；⑥工作损耗低，传动效率高（变频器本体效率高，高于98.5%）,线性度好，驱动过程优化；⑦调