皮帶輸送機的變頻技術應用
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責任編輯：東莞市一順機械有限公司
發(fā)表時間：2018-02-06
皮帶輸送機的VVVF變頻、矢量控制變頻、直接轉矩控制變頻都是交一直一交變頻當中的一種，其共同特點是輸入功率因數(shù)低，諧波電流大，直流回路需要大的儲能電容，再生能量又不能反饋回電網(wǎng)，即不能四象限運行。為此，矩式交一交變頻應運而生。由于矩陣式交一交變頻省去中間的直流環(huán)節(jié)，從而省去體積大、價格貴的電解電容，其實現(xiàn)功率因數(shù)為1，輸入電流為正弦且能四象限運行，系統(tǒng)的功率密度大。該技術目前雖尚未成熟，但吸引著眾多學者深入研究。
矢量控制變頻調(diào)速在皮帶輸送機當中是將異步電動機在三相坐標系下的定子交流電流通過三相—兩相變換，等效成兩相靜止坐標系下的交流電流，再按轉子磁場定向旋轉變化，等效成同步旋轉坐標系下的直流電流Im1、It1( Im1 相當于直流電動機的勵磁電流， It1 相當于與轉矩成正比的電樞電流) ，模仿直流電動機的控制方法，求得直流電動機的控制量，再經(jīng)過相應坐標的反變化，實現(xiàn)對異步電動機的控制。矢量控制方法的提出具有劃時代的意義。但是，實際應用中，由于難以準確觀測轉子磁鏈，系統(tǒng)特性受電機參數(shù)的影響較大，且等效電動機控制過程中的矢量旋轉變化較復雜，使得實際控制效果難以達到理想效果。
防爆變頻器是將通用變頻器裝在防爆殼內(nèi)，實際存在很多問題，其中，散熱是其遇到的最大難題。在輸送設備變頻器內(nèi)部，逆變模塊是發(fā)熱最多的器件。據(jù)專家估計，逆變模塊發(fā)熱約占整個變頻器散熱量的50%，整流模塊發(fā)熱約占所有散熱量的45%，剩余的5%是電解電容、充電電阻、均壓電阻以及印制板上的發(fā)熱元件等產(chǎn)生的熱量。熱管作為傳熱性極好的構件，利用“相變”傳熱的原理，與Cu，Ag等實體材料的天然傳熱方式完全不同，其有效導熱性是Cu，Ag等有色金屬的成百上千倍。熱管散熱器就是利用熱管技術改進后的散熱器，其采用自冷方式，無需風扇，沒有噪聲，免維修，安全可靠。防爆變頻器的散熱采用的就是熱管散熱器，將功率器件安裝在散熱器的蒸發(fā)段，密封在防爆殼內(nèi)，熱量通過蒸發(fā)段傳到冷凝器而散發(fā)出去。由于直流電機及繞線電機在維護方面較為復雜，人們一直在尋求符合傳動要求的交流鼠籠電機的大功率驅動系統(tǒng)。
防爆變頻器的啟動、停止時間在0 min～10 min間是任意可調(diào)的，即啟動時的加速度和停車時的減速度任意可調(diào)。另外，為了平穩(wěn)啟動，還匹配了S型加減速時間，將皮帶機啟停時產(chǎn)生的沖擊減少至最小，這是其他驅動設備難以達到的。運輸系統(tǒng)檢修維護的主要工作是皮帶機的檢修維護。低速驗帶功能是皮帶機檢修的主要要求，變頻調(diào)整系統(tǒng)為無極調(diào)速的交流傳動系統(tǒng)，在空載驗帶狀態(tài)下，變頻器可調(diào)整電機工作在5%～100%額定帶速范圍內(nèi)的任意帶速。由于變頻器采用無速度傳感器矢量控制方式，低頻運轉最大可輸出1.5倍額定轉矩，最適于“重載啟動”。
