变频器与液力耦合器的比较.doc

变频器与液力耦合器的比较
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4—7倍。大的启动瞬间电流会在启动过程中产生冲击，引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、神华集团等。运用变频器对带式输送机的驱动进行改造，将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