第3章刮板輸送機(jī)及其智能化技術(shù)戰(zhàn)略性新興領(lǐng)域教材建設(shè)團(tuán)隊(duì)-重型高端裝備制造目錄CONTENTS3.1概述3.2刮板輸送機(jī)結(jié)構(gòu)與設(shè)計(jì)計(jì)算3.3刮板輸送機(jī)驅(qū)動(dòng)與傳動(dòng)技術(shù)3.3.1軟啟動(dòng)技術(shù)及裝置3.3.2變頻調(diào)速技術(shù)3.3.3永磁驅(qū)動(dòng)技術(shù)3.3.4限矩技術(shù)及裝置3.4刮板輸送機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)智能化技術(shù)3.5刮板鏈自動(dòng)張緊及故障診斷3.6刮板輸送機(jī)煤量檢測(cè)及智能調(diào)速3.7刮板輸送機(jī)狀態(tài)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)與遠(yuǎn)程控制第3章刮板輸送機(jī)及其智能化技術(shù)3.3刮板輸送機(jī)驅(qū)動(dòng)與傳動(dòng)技術(shù)戰(zhàn)略性新興領(lǐng)域教材建設(shè)團(tuán)隊(duì)-重型高端裝備制造3第3章刮板輸送機(jī)及其智能化技術(shù)3.3刮板輸送機(jī)驅(qū)動(dòng)與傳動(dòng)技術(shù)4提供2-3倍的啟動(dòng)力矩，避免刮板機(jī)（溜子）壓死延緩刮板機(jī)啟動(dòng)過程，減少啟動(dòng)時(shí)的動(dòng)張力；軟啟動(dòng)減輕對(duì)減速箱、鏈條的剛性沖擊工作面煤片幫、輸送機(jī)上煤量過大、“倒拉煤”、工作面彎曲大、刮板鏈被卡死等原因造成的過負(fù)荷、沖擊性大負(fù)荷時(shí)，對(duì)刮板機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)（電機(jī)）、傳動(dòng)系統(tǒng)（減速箱、鏈輪、鏈條）快速及有效的保護(hù)?？刂茩C(jī)頭機(jī)尾驅(qū)動(dòng)部動(dòng)態(tài)功率平衡，避免負(fù)荷不平衡做成的刮板機(jī)機(jī)頭機(jī)尾電機(jī)及減速箱負(fù)載不均造成的“拉不動(dòng)”，或者單一減速箱及電機(jī)的過負(fù)荷重載啟動(dòng)特性系統(tǒng)復(fù)雜度初期投入成本效率啟動(dòng)平滑性功率平衡維護(hù)成本適用功率范圍斷鏈預(yù)防功能斷鏈保護(hù)功能故障率使用壽命減少設(shè)備損壞率智能保護(hù)、專家診斷長(zhǎng)距離供電降低電網(wǎng)沖擊重載軟啟動(dòng)多電機(jī)功率平衡戰(zhàn)略性新興領(lǐng)域教材建設(shè)團(tuán)隊(duì)-重型高端裝備制造第3章刮板輸送機(jī)及其智能化技術(shù)3.3刮板輸送機(jī)驅(qū)動(dòng)與傳動(dòng)技術(shù)永磁同步電機(jī)5隨著我國(guó)煤炭工業(yè)的高速發(fā)展，對(duì)重型刮板輸送機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的要求也越來越高，刮板輸送機(jī)難啟動(dòng)、負(fù)載不均衡等問題也越發(fā)突出，目前在重型刮板輸送機(jī)應(yīng)用的軟啟動(dòng)方式主要有閥控液力偶合器、CST可控驅(qū)動(dòng)裝置、變頻器等，對(duì)于中小型刮板輸送機(jī)主要采用雙速電機(jī)和軟起動(dòng)器起動(dòng)。永磁同步電機(jī)永同步電機(jī)電氣軟啟動(dòng)雙速電機(jī)變頻調(diào)速技術(shù)CST永磁同步電機(jī)液力偶合器戰(zhàn)略性新興領(lǐng)域教材建設(shè)團(tuán)隊(duì)-重型高端裝備制造第3章刮板輸送機(jī)及其智能化技術(shù)3.3刮板輸送機(jī)驅(qū)動(dòng)與傳動(dòng)技術(shù)6戰(zhàn)略性新興領(lǐng)域教材建設(shè)團(tuán)隊(duì)-重型高端裝備制造可控啟動(dòng)傳動(dòng)裝置第3章刮板輸送機(jī)及其智能化技術(shù)3.3刮板輸送機(jī)驅(qū)動(dòng)與傳動(dòng)技術(shù)CST-ControlledStartingTransmissionCST是一種行星減速器，集成有一個(gè)無限可變的多片CST離合器。同時(shí)采用了新型的PMC?-D驅(qū)動(dòng)控制裝置，能使電機(jī)無負(fù)載啟動(dòng)、AFC軟啟動(dòng)以及同步重負(fù)載啟動(dòng)，從而能在多達(dá)三個(gè)驅(qū)動(dòng)電機(jī)之間精確共享負(fù)載，并具有優(yōu)異且極快的過載保護(hù)。CST65每個(gè)齒輪箱的額定功率為1200kW（1950hp），CST45的功率高達(dá)800kW（1250hp），CST30則可輸出500kW（800hp）。離合器能夠提供最高效率，同時(shí)具有最小的運(yùn)行滑動(dòng)性。這種緊湊的傳動(dòng)系統(tǒng)集成有緊急操作功能，1995-2010年期間，全球已售出500多臺(tái)CST系統(tǒng)。7戰(zhàn)略性新興領(lǐng)域教材建設(shè)團(tuán)隊(duì)-重型高端裝備制造第3章刮板輸送機(jī)及其智能化技術(shù)3.3刮板輸送機(jī)驅(qū)動(dòng)與傳動(dòng)技術(shù)8戰(zhàn)略性新興領(lǐng)域教材建設(shè)團(tuán)隊(duì)-重型高端裝備制造第3章刮板輸送機(jī)及其智能化技術(shù)3.3刮板輸送機(jī)驅(qū)動(dòng)與傳動(dòng)技術(shù)實(shí)現(xiàn)理想的起動(dòng)曲線－S形起動(dòng)曲線驅(qū)動(dòng)電機(jī)空載依次起動(dòng)－減少對(duì)電網(wǎng)的沖擊－慣性起動(dòng)，充分利用電機(jī)最大轉(zhuǎn)矩，實(shí)現(xiàn)重載起動(dòng)功率平衡控制－PID閉環(huán)回路程序控制－控制精度達(dá)

2％及時(shí)、有效的過載保護(hù)9戰(zhàn)略性新興領(lǐng)域教材建設(shè)團(tuán)隊(duì)-重型高端裝備制造可控啟動(dòng)裝置控制規(guī)律研究第3章刮板輸送機(jī)及其智能化技術(shù)3.3刮板輸送機(jī)驅(qū)動(dòng)與傳動(dòng)技術(shù)TUWV型液力偶合器福伊特閥控充液型液力偶合器562DTPKWL210戰(zhàn)略性新興領(lǐng)域教材建設(shè)團(tuán)隊(duì)-重型高端裝備制造液力偶合器第3章刮板輸送機(jī)及其智能化技術(shù)3.3刮板輸送機(jī)驅(qū)動(dòng)與傳動(dòng)技術(shù)刮板機(jī)驅(qū)動(dòng)所用的液力傳動(dòng)產(chǎn)品型號(hào)，采用水或礦物油為工作介質(zhì)T(W)VVFS最大滿足電機(jī)功率700KW

基于電機(jī)最大力矩系數(shù)為2.5倍于該電機(jī)的額定力矩情況下

DTPK(W)最大滿足電機(jī)功率1500kW

11戰(zhàn)略性新興領(lǐng)域教材建設(shè)團(tuán)隊(duì)-重型高端裝備制造第3章刮板輸送機(jī)及其智能化技術(shù)3.3刮板輸送機(jī)驅(qū)動(dòng)與傳動(dòng)技術(shù)12戰(zhàn)略性新興領(lǐng)域教材建設(shè)團(tuán)隊(duì)-重型高端裝備制造第3章刮板輸送機(jī)及其智能化技術(shù)3.3刮板輸送機(jī)驅(qū)動(dòng)與傳動(dòng)技術(shù)

變頻技術(shù)是近年來快速發(fā)展的輸送機(jī)軟啟動(dòng)兼調(diào)速技術(shù)，并迅速成為重型刮板輸送機(jī)驅(qū)動(dòng)主流，這主要?dú)w功于電力電子元件和控制技術(shù)的持續(xù)進(jìn)步和不斷完善。

目前變頻多采用交-直-交類型的變頻調(diào)速系統(tǒng)，包括變頻一體電機(jī)和分體式變頻器兩種方式。一體機(jī)最先由德國(guó)保越公司研制，電壓1140V/400kW，后升級(jí)至3300V/2000kW。近年來，國(guó)內(nèi)變頻也積極發(fā)展。其中青島一體機(jī)電壓3300V,最大功率2000kW，在用的金雞灘礦為1600KW變頻一體機(jī)。13戰(zhàn)略性新興領(lǐng)域教材建設(shè)團(tuán)隊(duì)-重型高端裝備制造第3章刮板輸送機(jī)及其智能化技術(shù)3.3刮板輸送機(jī)驅(qū)動(dòng)與傳動(dòng)技術(shù)14CST調(diào)速型液力偶合器變頻一體機(jī)變頻分體機(jī)斷鏈保護(hù)能不能不能不能啟動(dòng)扭矩電機(jī)最大扭矩+傳動(dòng)裝置慣性力矩電機(jī)最大扭矩+電機(jī)裝置慣性力矩2.2倍電機(jī)扭矩2.2倍電機(jī)扭矩功率平衡主動(dòng)控制依靠偶合器滑差主動(dòng)控制主動(dòng)控制安裝結(jié)構(gòu)形式緊湊緊湊體積稍大體積較大現(xiàn)場(chǎng)維護(hù)和故障處理要求平時(shí)免維護(hù)故障整體更換較低免維護(hù)故障整體更換免維護(hù)故障現(xiàn)場(chǎng)更換運(yùn)行成本較高低（缺水礦井需要配循環(huán)裝置）低低設(shè)備制造要求高稍低稍高稍低戰(zhàn)略性新興領(lǐng)域教材建設(shè)團(tuán)隊(duì)-重型高端裝備制造第3章刮板輸送機(jī)及其智能化技術(shù)3.3刮板輸送機(jī)驅(qū)動(dòng)與傳動(dòng)技術(shù)15永磁驅(qū)動(dòng)技術(shù)戰(zhàn)略性新興領(lǐng)域教材建設(shè)團(tuán)隊(duì)-重型高端裝備制造第3章刮板輸送機(jī)及其智能化技術(shù)3.3刮板輸送機(jī)驅(qū)動(dòng)與傳動(dòng)技術(shù)16參數(shù)效率功率因數(shù)功率密度啟動(dòng)方式啟動(dòng)電流控制精度成本同步電機(jī)高高高變頻與轉(zhuǎn)矩成正比高高異步電機(jī)低低低變頻或直啟2-3倍或5-7倍額定電流低低轉(zhuǎn)矩功率因數(shù)效率戰(zhàn)略性新興領(lǐng)域教材建設(shè)團(tuán)隊(duì)-重型高