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用电力拖动技术实现带式输送机软起制动控制 　　摘要：在工程建设中，用电力拖动技术实现软起动，控制带式输送机的起、制动加速度，从而克服单台或多台电动机驱动时起、制动过程中存在的诸多问题，保证设备安全运行，延长使用寿命。 　　 　　关键词：电力拖动、软启动、带式输送机 　　 　　 在港口、矿山、钢铁厂、电站的生产和大型工程的建设中，对长距离大运量带式输送机的需求迅速增长。这些带式输送机驱动功率大，甚至有的要用多台电动机驱动，在起、制动过程存在以下问题： 　　 　　 (1)如果在起动过程中，使用不可控起动，驱动电机的起动电流很大，会对电网造成很大冲击，影响电网上其他设备的工作，同时又造成供电线路压降过大，使输送机重载起动困难。 　　 (2)如果不对带式输送机的起动和制动过程加以控制，传动设备要承受强烈冲击，导致胶带张力过大，对输送带及其他???件危害极大，严重时会造成胶带拉断、机架损坏、张紧机构拉翻等事故。由于胶带各部分张力不均且急剧变化，还会使胶带震颤。 　　 (3)在剧烈的起、制动过程中，胶带和滚筒之间严重打滑，会引起发热并加速胶带的磨损。 　　 以上因素均会对价格昂贵且使用部位非常重要的输送机设备造成危害，缩短其使用寿命。 　　 　　 解决上述问题的有效方法是采用软起动技术控制带式输送机的起、制动加速度，从而保证设备安全运行，延长使用期限。 　　 　　一 实现软起动的方法 　　 　　液力偶合器 　　 液力偶合器是利用液体传递力矩来改善传动品质和起动特性的装置。电动机带动偶合器的泵轮快速旋转时，通过中间液体介质的传递，使偶合器涡轮的转速上升，从而实现负载软起动。 　　 　　电磁离合器 　　 电磁离合器是利用电磁感应原理，将机械能传递给负载。它所传递的力矩可以调节，因而用于带式输送机上可以获得平稳的起动性能。 　　 由电动机带动电磁离合器的电枢转动，电枢切割与负载相联的感应子产生的磁场，在电枢中产生感应电动势及涡流。该涡流与感应子磁场的相互作用产生推力，使得感应子带动负载转动。平滑调节感应子的励磁电流，可以改变磁场的强弱，实现调速。 　　 　　粘滞离合器 　　 如美国道奇公司的CST装置。带式输送机使用多台CST的时候，驱动电动机在启动胶带之前空载启动，当电动机达到额定的转速以后，通过控制系统增加离合器的压力并缓慢地让输送带张紧、启动、加速至全速。 　　 　　 (4)电力拖动软起动控制技术 　　 指电动机与减速机传动轴采用刚性联接，中间没有其他功率传递装置的驱动形式。用电动机和减速机组合的驱动单元驱动带式输送机是一种经济有效的驱动方式，具有以下优点： 　　 (a)驱动单元占用空间小，容易布置； 　　 (b)能量传递的环节少，因而驱动系统的效率高； 　　 (c)能量传递的环节都是刚性的，可靠性高，适用范围广； 　　 (d)维护工作量小。 　　 　　（5） 用于长距离大运量带式输送机驱动的电力拖动系统应具有如下功能： 　　 (a)无论输送机的负载轻重，都可以有效地控制输送机的起动过程，使之按照设计的加速曲线起动； 　　 (b)可以控制输送机的制动速率； 　　 (c)在多驱动单元驱动的输送机上，应具备功率平衡功能； 　　 (d)用于向下运输、输送时，应具有相匹配的动能吸收势能，持续提供稳定的平衡转矩，使输送机可以稳速运行； 　　 (e)在某些场合，应能检测电机转速。 　　 　　 目前带式输送机的驱动主要有直流电动机和交流异步电动机两种。直流电动机具有调速特性好，输出转矩易于控制，速度调节平滑，过载能力强等优点，其缺点是结构复杂，造价高，由于有换向器装置，因而故障率明显高于交流异步电动机，相对而言维护工作量大。交流异步电动机具有结构简单，价格低廉，坚固耐用，工作效率高等优点。其缺点是调速特性差，输出转矩难于控制，如不采取措施，无法满足长距离大运量带式输送机对起动特性的要求。 　　 　　二 用电力拖动技术控制带式输送机软起动的几种方案 　　 　　2.1变频调速 　　 　　 由异步电动机的转速公式知，如果连续改变电机定子电源的频率f，就可以调节电动机的输出转速。在调速过程中为保证电动机的最大输出转矩不受损失，在改变电机电源频率的同时将电源电压U同步增减，使U/f为常数。 　　 目前工业用变频器规格范围很宽，从几kW到几MW都有，多为低压电动机配套，近几年中、高压的大功率变频器产品也逐渐增多。现代变频器基本都采用矢量调速技术，使受控电机呈现优良的调速特性和满意的负载能力。变频器的加速曲线可以在很宽的范围内设定，能满足控制带式输送机加速度的要求。变频调速系统的机械特性很硬，基本与电机的固有特性相同。使用开环系统控制带式输送机的驱动可以满足技术要求。