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1、变频器与液力耦合器的比较 1、 带式输送机对驱动控制的要求 由于大运量、长距离带式输送机的驱动功率大，需用多台电动机驱动，且多采用中、高压供电，因此在对电机的驱动控制方面有着许多更高的和特殊的要求，主要有以下几点： （1）电机的启动电流要小，以减少对电网造成大的冲击，避免造成输送机重载启动困难和对传动设备的猛烈冲击；同时减小对电网上其他设备正常工作的影响。 （2）电机的启动力矩要大，特别是要保证重载启动时有足够的力矩。 （3）驱动控制装置长期运行的可靠性要高。 （4）多电机驱动时功率平衡的精度要高。（5）保证多电机驱动时各电机速度同步的精度要高。（6）起、制动过程要平稳，以避免胶带和滚筒之间的
2、打滑现象。（7）驱动控制方式有利于节能降耗。（8）使用方便，维护成本低，提高整个系统的运营效益。2、变频驱动和液力耦合器驱动的比较比较项目变频驱动调速型液力耦合器驱动方式矢量变频电力驱动液压结构形式变频器+电机+标准减速机（简单）电机+液力耦合器+标准减速机（简单）驱动性能高性能调速驱动，可调带速，调速范围宽。能按照皮带机的S曲线实现软启动，控制精度高一般液力驱动，带速不可调，调速范围窄，不能实现动态调整，启动时对弹性负载冲击很大可靠性可靠一般多级驱动一致性好，采用矢量控制、能实现双闭环控制、控制精度高、对多驱系统能实现功率平衡转矩一致，机械损伤小较差，对多驱系统不能实现功率平衡，机械损伤大技
3、术先进性先进，传动的发展趋势技术落后软启动特性好（低速性能好），对电网无冲击较差（低速性能差），对电网有冲击可控线性度和调速精度高差，启动加速度大传动效率高（空气冷却）低（需水冷却系统）多级功率平衡好（电流转矩可调）实现困难（滑差调节损耗大）多机速度同步精度高精度差起动电流变频控制，启动电流小电机直接启动，启动电流为额定电流的5-7倍验带可调验带速不可以运行成本低，可节能高，至少每年换油两次，并且换油期间会影响生产回收价值大（应用场合多）低维护及备件费用少，易于获得高，需要备整机故障诊断能力强，变频器会智能辨别显示故障类型、故障位置，并且时时存储低，需要人工到现场查找能耗节能，根据运量调带速能
4、耗高，不节能功率因数高，具有功率补偿功能低，需增加用户额外投资购买高压电容补偿装置效率高，整个速度范围内变化小低，整个速度范围内变化很大供配电简单（变频本身具有智能电机保护）复杂，需要配置断路器、高压开关、软启动器、功率因数补偿装置、电机保护装置控制及通讯开放，标准化，能采用Profibus、MODBUS等通讯协议不能自动控制，无法提高工厂生产的自动化水平体积/重量标准柜体/重量轻体积大/重量大应用业绩国内皮带机上应用业绩共多，特别是1000kw以上的业绩很多1000kw业绩很少总体价格数（进口品牌为例）1.0（一电机功率1000kw为例）1.0（一电机功率1000kw为例）3、对变频器和液力
5、耦合器的总结 目前，变频器在国内煤矿的应用主要集中在带式输送机上。众所周知，皮带是一个弹性体，在静止或运行时皮带内贮藏了大量的能量，在皮带机启动过程中，如果不加设软启动装置，皮带内贮藏的能量将很快释放出去，在皮带上形成张力波并迅速沿着皮带传输出去。过大的张力波极易引起皮带被撕断。因此，煤矿安全规程规定，带式输送机必须加设软启动装置。目前煤矿采用的软启动装置绝大部分是液力耦合器。 液力耦合器虽然能部分解决皮带机的软启动问题，但与变频器驱动相比，仍具有明显的劣势：首先，采用液力耦合器，电机必须先空载启动。工频启动时，最初的电流很大，为电机额定电流的47倍。大的启动瞬间电流会在启动过程中产生冲击，引
6、起电机内部机械应力和热应力发生变化，对机械部分造成严重磨损甚至损坏。同时还将引起电网电压下降，影响到电网内其它设备的正常运行，因此，大容量的皮带机还必须附加电机软启动设备。其次，液力耦合器长时工作时，引起液体温度升高，融化合金塞，引起漏液，增大维护工作量，污染环境。第三，采用液力耦合器时，皮带机的加载时间较短，容易引起皮带张力变化，因此对皮带带强要求较高。第四，一般的皮带机都是长距离大运量，通常都是多电机驱动，采用液力耦合器驱动，很难解决多电机驱动时的功率平衡。 随着电力电子技术的发展。变频技术在最近二十年飞速发展，在部分煤矿企业获得了广泛应用，例如宁煤集团、大同矿务局、山西金海洋集团、神华集
7、团等。运用变频器对带式输送机的驱动进行改造，讲给用户带来极大的社会和经济效益： 第一，真正实现了带式输送机系统的软启动。运用变频器对带式输送机进行驱动，运用变频器的软启动功能，将电机的软启动和皮带机的软启动合二为一，通过电机的慢速启动，带动皮带机缓慢启动，将皮带内部贮藏的能量缓慢释放，将皮带机的启动过程中形成的张力波极小，几乎对皮带不造成损害。 第二，实现皮带机多电机驱动时的功率平衡。应用变频器对皮带机进行驱动时，一般采用一拖一控制，当多电机驱动时，采用主从控制，实现功率平衡。 第三，降低皮带带强。采用变频器驱动之后，由于变频器的启动时间可在1S3600S可调，通常皮带机起动时间在60S200
8、S内根据现场设定，皮带机的启动时间延长，大大降低对皮带带强的要求，降低设备初期投资。 第四，降低设备的维护量。变频器是一种电子器件的集成，他将机械的寿命转化成电子的寿命，寿命很长，大大降低设备维护量，同时，利用变频器的软启动功能实现带式输送机的软启动，启动过程中对机械基本无冲击，也大大减少了皮带机系统机械部分的检修量。如晋城煤业集团王台二号井顺槽皮带采用变频器驱动后，仅皮带扣一项年解决费用就达一万多元。 第五，节能。在皮带机上采用变频驱动后的节能效果主要体现在系统功率因数和系统效率两个方面。 提高系统功率因数 通常情况下，煤矿用电机在设计过程中放的裕量比较大，工作时绝大部分不能满载运行，电机工
9、作于满电压、满速度而负载经常很小，也有部分时间空载运行。有电机设计和运行特性知道，电机只有在接近满载时才是效率最高、功率因数最佳，轻载时降低，造成不必要的电能损失。这是因为当轻载时，定子电流有功分量很小，主要是励磁的无功分量，因此功率因数很低。采用西门子罗宾康变频器驱动后，在整个过程中功率因数达0.95以上，大大节省了无功功率。 提高系统效率 采用变频器驱动之后，电机与减速器之间是直接硬联接，中间减少了液力耦合器这个环节。而液力耦合器本身的传递效率是不高的，并且液力耦合器主要是通过液体来传动，而液体的传动效率比直接硬联接的传动效率要低很多，因而采用变频器驱动后，系统总的传递效率要比液力耦合器驱动的效率要高5%-10%。 另外，矿井通常离变电站距离较远，不同时段电压波动较大，利用变频器的自动稳压功能，也有部分节能作用。 第五、进口品牌的液力耦合器和进口品牌的变频器在整个投资水平上基本差不多，电机功率也大液力耦合器的投资会更高，特别是在电机功率1000kw以上的液力耦合器其整体投资成本会比变频器高。 综上所述，采用变频器这种技术来改造传统的带式输送机驱动系统，不仅在技术的先进性还是带来的社会以及经济效益方面都是巨大的，随着社会的发展，最终在带式输送机的驱动上变频器将取代液力耦合器的主导地位。 （注：素材和资料部分来自网络，供参考。请预览后才下载，期待你的好评与关注！）
