1、變頻器與液力耦合器的比較 1、 帶式輸送機對驅動控制的要求 由于大運量、長距離帶式輸送機的驅動功率大，需用多臺電動機驅動，且多采用中、高壓供電，因此在對電機的驅動控制方面有著許多更高的和特殊的要求，主要有以下幾點： （1）電機的啟動電流要小，以減少對電網造成大的沖擊，避免造成輸送機重載啟動困難和對傳動設備的猛烈沖擊；同時減小對電網上其他設備正常工作的影響。 （2）電機的啟動力矩要大，特別是要保證重載啟動時有足夠的力矩。 （3）驅動控制裝置長期運行的可靠性要高。 （4）多電機驅動時功率平衡的精度要高。（5）保證多電機驅動時各電機速度同步的精度要高。（6）起、制動過程要平穩，以避免膠帶和滾筒之間的

2、打滑現象。（7）驅動控制方式有利于節能降耗。（8）使用方便，維護成本低，提高整個系統的運營效益。2、變頻驅動和液力耦合器驅動的比較比較項目變頻驅動調速型液力耦合器驅動方式矢量變頻電力驅動液壓結構形式變頻器+電機+標準減速機（簡單）電機+液力耦合器+標準減速機（簡單）驅動性能高性能調速驅動，可調帶速，調速范圍寬。能按照皮帶機的S曲線實現軟啟動，控制精度高一般液力驅動，帶速不可調，調速范圍窄，不能實現動態調整，啟動時對彈性負載沖擊很大可靠性可靠一般多級驅動一致性好，采用矢量控制、能實現雙閉環控制、控制精度高、對多驅系統能實現功率平衡轉矩一致，機械損傷小較差，對多驅系統不能實現功率平衡，機械損傷大技

3、術先進性先進，傳動的發展趨勢技術落后軟啟動特性好（低速性能好），對電網無沖擊較差（低速性能差），對電網有沖擊可控線性度和調速精度高差，啟動加速度大傳動效率高（空氣冷卻）低（需水冷卻系統）多級功率平衡好（電流轉矩可調）實現困難（滑差調節損耗大）多機速度同步精度高精度差起動電流變頻控制，啟動電流小電機直接啟動，啟動電流為額定電流的5-7倍驗帶可調驗帶速不可以運行成本低，可節能高，至少每年換油兩次，并且換油期間會影響生產回收價值大（應用場合多）低維護及備件費用少，易于獲得高，需要備整機故障診斷能力強，變頻器會智能辨別顯示故障類型、故障位置，并且時時存儲低，需要人工到現場查找能耗節能，根據運量調帶速能

4、耗高，不節能功率因數高，具有功率補償功能低，需增加用戶額外投資購買高壓電容補償裝置效率高，整個速度范圍內變化小低，整個速度范圍內變化很大供配電簡單（變頻本身具有智能電機保護）復雜，需要配置斷路器、高壓開關、軟啟動器、功率因數補償裝置、電機保護裝置控制及通訊開放，標準化，能采用Profibus、MODBUS等通訊協議不能自動控制，無法提高工廠生產的自動化水平體積/重量標準柜體/重量輕體積大/重量大應用業績國內皮帶機上應用業績共多，特別是1000kw以上的業績很多1000kw業績很少總體價格數（進口品牌為例）1.0（一電機功率1000kw為例）1.0（一電機功率1000kw為例）3、對變頻器和液力

5、耦合器的總結 目前，變頻器在國內煤礦的應用主要集中在帶式輸送機上。眾所周知，皮帶是一個彈性體，在靜止或運行時皮帶內貯藏了大量的能量，在皮帶機啟動過程中，如果不加設軟啟動裝置，皮帶內貯藏的能量將很快釋放出去，在皮帶上形成張力波并迅速沿著皮帶傳輸出去。過大的張力波極易引起皮帶被撕斷。因此，煤礦安全規程規定，帶式輸送機必須加設軟啟動裝置。目前煤礦采用的軟啟動裝置絕大部分是液力耦合器。 液力耦合器雖然能部分解決皮帶機的軟啟動問題，但與變頻器驅動相比，仍具有明顯的劣勢：首先，采用液力耦合器，電機必須先空載啟動。工頻啟動時，最初的電流很大，為電機額定電流的47倍。大的啟動瞬間電流會在啟動過程中產生沖擊，引

6、起電機內部機械應力和熱應力發生變化，對機械部分造成嚴重磨損甚至損壞。同時還將引起電網電壓下降，影響到電網內其它設備的正常運行，因此，大容量的皮帶機還必須附加電機軟啟動設備。其次，液力耦合器長時工作時，引起液體溫度升高，融化合金塞，引起漏液，增大維護工作量，污染環境。第三，采用液力耦合器時，皮帶機的加載時間較短，容易引起皮帶張力變化，因此對皮帶帶強要求較高。第四，一般的皮帶機都是長距離大運量，通常都是多電機驅動，采用液力耦合器驅動，很難解決多電機驅動時的功率平衡。 隨著電力電子技術的發展。變頻技術在最近二十年飛速發展，在部分煤礦企業獲得了廣泛應用，例如寧煤集團、大同礦務局、山西金海洋集團、神華集

7、團等。運用變頻器對帶式輸送機的驅動進行改造，講給用戶帶來極大的社會和經濟效益： 第一，真正實現了帶式輸送機系統的軟啟動。運用變頻器對帶式輸送機進行驅動，運用變頻器的軟啟動功能，將電機的軟啟動和皮帶機的軟啟動合二為一，通過電機的慢速啟動，帶動皮帶機緩慢啟動，將皮帶內部貯藏的能量緩慢釋放，將皮帶機的啟動過程中形成的張力波極小，幾乎對皮帶不造成損害。 第二，實現皮帶機多電機驅動時的功率平衡。應用變頻器對皮帶機進行驅動時，一般采用一拖一控制，當多電機驅動時，采用主從控制，實現功率平衡。 第三，降低皮帶帶強。采用變頻器驅動之后，由于變頻器的啟動時間可在1S3600S可調，通常皮帶機起動時間在60S200

8、S內根據現場設定，皮帶機的啟動時間延長，大大降低對皮帶帶強的要求，降低設備初期投資。 第四，降低設備的維護量。變頻器是一種電子器件的集成，他將機械的壽命轉化成電子的壽命，壽命很長，大大降低設備維護量，同時，利用變頻器的軟啟動功能實現帶式輸送機的軟啟動，啟動過程中對機械基本無沖擊，也大大減少了皮帶機系統機械部分的檢修量。如晉城煤業集團王臺二號井順槽皮帶采用變頻器驅動后，僅皮帶扣一項年解決費用就達一萬多元。 第五，節能。在皮帶機上采用變頻驅動后的節能效果主要體現在系統功率因數和系統效率兩個方面。 提高系統功率因數 通常情況下，煤礦用電機在設計過程中放的裕量比較大，工作時絕大部分不能滿載運行，電機工

9、作于滿電壓、滿速度而負載經常很小，也有部分時間空載運行。有電機設計和運行特性知道，電機只有在接近滿載時才是效率最高、功率因數最佳，輕載時降低，造成不必要的電能損失。這是因為當輕載時，定子電流有功分量很小，主要是勵磁的無功分量，因此功率因數很低。采用西門子羅賓康變頻器驅動后，在整個過程中功率因數達0.95以上，大大節省了無功功率。 提高系統效率 采用變頻器驅動之后，電機與減速器之間是直接硬聯接，中間減少了液力耦合器這個環節。而液力耦合器本身的傳遞效率是不高的，并且液力耦合器主要是通過液體來傳動，而液體的傳動效率比直接硬聯接的傳動效率要低很多，因而采用變頻器驅動后，系統總的傳遞效率要比液力耦合器驅動的效率要高5%-10%。 另外，礦井通常離變電站距離較遠，不同時段電壓波動較大，利用變頻器的自動穩壓功能，也有部分節能作用。 第五、進口品牌的液力耦合器和進口品牌的變頻器在整個投資水平上基本差不多，電機功率也