皮带输送机永磁电机直驱系统关键技术研究

王成龙

(山煤集团 煤业管理有限公司，山西 太原 030006)

0 引言

皮带输送机是一种应用广泛的远距离大功率运输设备，其传统的驱动方式是采用异步电机通过变速箱和液力耦合器带动滚筒，进而带动胶带运动，这种驱动方式存在体积大、耗能高的缺点，不适用于巷道狭窄、井下空间有限的应用场合。随着变频调速技术的发展，用永磁同步电机和变频器的直驱系统取代异步电机和变速箱、液力耦合器的驱动系统逐渐成为更优选择，永磁电机直驱技术具有安装体积小、成本低、电能消耗少等优点，对永磁同步直驱技术的关键技术进行研究具有重要意义。

1 永磁同步电机应用分析

一套典型的异步电机驱动系统主要包括异步电机、液力耦合器、减速器、高速联轴器、低速联轴器和相关配电装置。异步电机启动过程不平稳且在工频电压下运行时的功率一般小于额定功率，此外液力耦合器和减速器都会产生能量的损失。而永磁同步电机转子上潜入了稀土材料制成的永磁体，三相定子绕组在旋转磁场的作用下通过电枢反应感应三相对称电流，因此无需额外的励磁电流，与异步电机随着负载增加满载效率下降相比，永磁同步电机的效率随着负载的增加而提升，一般可达到94%以上。图1为异步电机与永磁同步电机效率对比。

图1 异步电机与永磁同步电机效率对比图

永磁同步电机在应用上具有以下特点：①设备安装时采用气隙进行扭矩传动，无需较高的安装精度，减少了振动；……