嵩陽煤機皮帶機多臺電機變頻驅動的應用

嵩陽煤機四川自貢2046M皮帶機項目因為輸送距離較長，我公司工程師故提出了采用皮帶機多點變頻與集中控制方式驅動，其總體方案包括：低壓變頻拖動控制系統、PLCS7-200控制系統、上位機集中控制系統、通訊接口系統等。

一、皮帶機變頻驅動系統的組成

嵩陽煤機工程師針對工皮帶機工作面距離較長、原煤運量較大的特點，皮帶運輸系統采用光纖變頻驅動系統。該系統包括3臺電機（1140V/315kW），3臺電機采用低壓變頻“一拖一”方式控制，由于中部驅動距離皮帶頭部較遠，各電機之間的通訊采用光纖傳輸方式連接，實現了3臺電機之間數據的通訊與主從電機的控制。變頻器與電機之間、電機與電機之間的數據傳輸與控制是由PLC可編程控制器S7-200控制系統進行控制的，PLC主要負責信號的采集、處理、控制和管理等工作。一方面接收現場3個變頻器的測點信號，并將它們送往上位機顯示；另一方面又根據上位機發出的指令向現場變頻器發出執行信號，以實現各設備的集中控制、各設備之間的連鎖啟停以及聲光報警等功能。上位機與變頻器進行通訊，實現了3臺電機的軟啟動、軟停止、調速控制、采集運行、故障等狀態參數和電壓、電流、有功功率、無功功率、功率因素、頻率、電機轉速等參數的顯示等功能。

二、多電機之間的功率平衡和速度同步的實現

皮帶機采用多電機驅動應用時，多電機之間的功率平衡和速度同步的實現是非常重要的。此工作面通過利用變頻器內部的“主-從”功能實現力矩與速度平衡。為解決多臺電機力矩及速度平衡問題，對控制系統進行以下調整，主傳動采用閉環速度控制模式，從傳動采用閉環力矩控制模式，主從傳動通過光纖進行連接，更合理地設置變頻器的參數。系統運行中主傳動出現故障時，通過變頻器間的控制連鎖，將從傳動變頻器自動升為主傳動，以確保傳輸帶仍能夠正常運行。通過參數設置將任意一臺驅動設為速度閉環主驅動，其余為轉矩閉環從驅動。從而組成一個相對獨立的多機功率平衡及速度同步傳動系統。

三、結語

針對嵩陽煤機四川自貢皮帶機項目距離長、彈性累積程度大的特點，對原有皮帶輸送機驅動模型的應用進行了改進。通過在啟動前低速預張緊過程的設置，能有效地使皮帶內部張力分布均勻。接著再按原有優化的“S”型曲線模型式進行加速啟動，很好地解決了長距離帶式輸送設備在綜采工作面重載啟動、功率平衡等方面的問題。