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大倾角皮带输送机托辊的大功率驱动 |
目前能满足大倾角皮带输送机托辊的大功率驱动要求的软启动装置有三种：葆德公司的CST系统，VOITH公司的调速型液力偶合器以及变频器，前二种能满足防爆要求，后一种不防爆。CST系统可以实现分时空载启动和电机间的功率平衡，但需要配套可靠的热交换设备来解决滑差损耗，主驱动与从驱动间的差转区别使它在头部驱动与中间驱动难以实现功率平衡。
VOITH调速型偶合器能够实现分时空载起动，调节起动速率斜率，软起动性能良好，但驱动单元体积较大，存在滑差损耗，功率平衡精度低，总体效率较低，运行及长时间慢速验带时需配套可靠的热交换设备。
变频器可以实现多台驱动电机之间的功率平衡，采用矢量控制能实现1.5倍的重载起动，能在40% -100%的任何速度长期带载运行，实现长时间慢速验带，但无法实现大倾角皮带输送机托辊的多台电机的分时空载启动，不同类型的变频器的谐波影响程度不同，受防爆外壳的限制，井下使用防爆变频器的容量一般在630kW/1140V以下。
通过以上比较，变频器以启动转矩大、调速范围宽和使用方便等优点成为带式输送机具有竞争力的驱动方案。然而变频器内部含有大量非线性电路元件，使输出电压波形中含有大量谐波成分，通过连接变频器和电动机的动力电缆会产生高次谐波电流。
因此一般类型的变频器输出侧到电动机距离通常限制在50 - lOOm内。大倾角皮带输送机托辊的大功率变频器没有防爆功能，只能安装在地面，与井下电动机相距二千多米的情况下，必须抑制高次谐波电流。通过市场调研，本项目选用西门子罗宾康完美无谐波系列高压变频器，采用单元串联多电平移相式PWM技术，可以使输出电压非常接近正弦波。该变频器在海上石油钻井平台实现了变频器输出长线传输驱动方案，但在煤炭行业大功率驱动方式迄今没有同类型应用实例。 |
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