皮帶輸送機(jī)的變頻技術(shù)應(yīng)用
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責(zé)任編輯：東莞市一順機(jī)械有限公司
發(fā)表時(shí)間：2018-02-06
皮帶輸送機(jī)的VVVF變頻、矢量控制變頻、直接轉(zhuǎn)矩控制變頻都是交一直一交變頻當(dāng)中的一種，其共同特點(diǎn)是輸入功率因數(shù)低，諧波電流大，直流回路需要大的儲(chǔ)能電容，再生能量又不能反饋回電網(wǎng)，即不能四象限運(yùn)行。為此，矩式交一交變頻應(yīng)運(yùn)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(jià)格貴的電解電容，其實(shí)現(xiàn)功率因數(shù)為1，輸入電流為正弦且能四象限運(yùn)行，系統(tǒng)的功率密度大。該技術(shù)目前雖尚未成熟，但吸引著眾多學(xué)者深入研究。
矢量控制變頻調(diào)速在皮帶輸送機(jī)當(dāng)中是將異步電動(dòng)機(jī)在三相坐標(biāo)系下的定子交流電流通過(guò)三相—兩相變換，等效成兩相靜止坐標(biāo)系下的交流電流，再按轉(zhuǎn)子磁場(chǎng)定向旋轉(zhuǎn)變化，等效成同步旋轉(zhuǎn)坐標(biāo)系下的直流電流Im1、It1( Im1 相當(dāng)于直流電動(dòng)機(jī)的勵(lì)磁電流， It1 相當(dāng)于與轉(zhuǎn)矩成正比的電樞電流) ，模仿直流電動(dòng)機(jī)的控制方法，求得直流電動(dòng)機(jī)的控制量，再經(jīng)過(guò)相應(yīng)坐標(biāo)的反變化，實(shí)現(xiàn)對(duì)異步電動(dòng)機(jī)的控制。矢量控制方法的提出具有劃時(shí)代的意義。但是，實(shí)際應(yīng)用中，由于難以準(zhǔn)確觀(guān)測(cè)轉(zhuǎn)子磁鏈，系統(tǒng)特性受電機(jī)參數(shù)的影響較大，且等效電動(dòng)機(jī)控制過(guò)程中的矢量旋轉(zhuǎn)變化較復(fù)雜，使得實(shí)際控制效果難以達(dá)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(shí)際存在很多問(wèn)題，其中，散熱是其遇到的最大難題。在輸送設(shè)備變頻器內(nèi)部，逆變模塊是發(fā)熱最多的器件。據(jù)專(zhuān)家估計(jì)，逆變模塊發(fā)熱約占整個(gè)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(gòu)件，利用“相變”傳熱的原理，與Cu，Ag等實(shí)體材料的天然傳熱方式完全不同，其有效導(dǎo)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(shù)改進(jìn)后的散熱器，其采用自冷方式，無(wú)需風(fēng)扇，沒(méi)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(guò)蒸發(fā)段傳到冷凝器而散發(fā)出去。由于直流電機(jī)及繞線(xiàn)電機(jī)在維護(hù)方面較為復(fù)雜，人們一直在尋求符合傳動(dòng)要求的交流鼠籠電機(jī)的大功率驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)。
防爆變頻器的啟動(dòng)、停止時(shí)間在0 min～10 min間是任意可調(diào)的，即啟動(dòng)時(shí)的加速度和停車(chē)時(shí)的減速度任意可調(diào)。另外，為了平穩(wěn)啟動(dòng)，還匹配了S型加減速時(shí)間，將皮帶機(jī)啟停時(shí)產(chǎn)生的沖擊減少至最小，這是其他驅(qū)動(dòng)設(shè)備難以達(dá)到的。運(yùn)輸系統(tǒng)檢修維護(hù)的主要工作是皮帶機(jī)的檢修維護(hù)。低速驗(yàn)帶功能是皮帶機(jī)檢修的主要要求，變頻調(diào)整系統(tǒng)為無(wú)極調(diào)速的交流傳動(dòng)系統(tǒng)，在空載驗(yàn)帶狀態(tài)下，變頻器可調(diào)整電機(jī)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(wú)速度傳感器矢量控制方式，低頻運(yùn)轉(zhuǎn)最大可輸出1.5倍額定轉(zhuǎn)矩，最適于“重載啟動(dòng)”。
