项目背景

煤矿工业中的皮带机为一种常用的输送设备，通过轮毂靠摩擦力牵引皮带运动来运输货物的设备,可将原煤置于一定输送线之上，自综采生产的工作面至煤场之间就形成了一种运输流程。皮带机的主要部件包括驱动装置、滚筒组、垂直拉紧装置、托辊组、清扫器、运输带、安全保护装置等。

客户述求

传统的皮带机采用工频拖动的方式，由于电机长期工频运行，液力耦合器等效率等问题，造成皮带运输机运行成本高、不经济；同时，由于电机启动冲击大，在机械上产生剧烈冲击，加速机械磨损，运输带、液力耦合器的磨损和维护成本也较高。这都成为企业亟需解决的问题。

在新疆某矿业公司新建的BC13皮带机项目上，其为下行皮带，长度约1.7km，采用4台高压异步电机驱动，电机为规格为6kV/1400kw。头部3台电机，尾部1台电机。头部电机M1、M2驱动同一个滚筒，M3驱动换向滚筒。头部电机M1、M2、M3距离很近，视为刚性连接。头部3台电机与尾部电机M4之间为1.7km长皮带，视为柔性连接。

英威腾方案

根据客户节能、环保、降低成本等需求，英威腾为其量身定做了GD5000高压变频器主从控制方案，方案配置长距离光纤通讯模块，满足头部与尾部变频器之间长距离光纤通讯的要求。头部3台变频器与尾部1台变频器主从控制采用光纤通讯，光纤连接方式为环形连接，光纤接口位于变频器控制柜内，变频器自身通过主从控制可以实现功率均衡。达到两台或者多台变频器输出功率基本相一致，功率误差控制在5%以内。主从控制系统图如下：

方案优势

1、GD5000控制系统采用DSP+FPGA+ARM多核控制系统，使用先进的无速度传感器矢量控制方式，适用于高压异步、同步电机调速。控制精度高，动态响应快，低频输出转矩大；主从控制技术能够实现对多台电机协调控制，实现功率均衡。

2、主从控制，实现主机与从机的速度同步，功率平衡，系统稳定性提高，光纤通讯速率高。优良的低频补偿性能，通过采样先进的死区补偿和低频抑制震荡算法，在低频时具有优异的输出性能，满足重载启动的需求。

3、功率单元内采用IGBT 取代传统的整流二极管，为系统能量回馈电网提供反馈通道，模块化的结构设计，实现各功率单元间互换，使得维护更加方便简单，缩短故障修复时间。

客户收益

1、在效率上：由于GD5000变频器的调速范围宽，启动转矩大，冲击电流小，可在重载下缓慢启动，启动安全性高。对于多电机驱动的皮带机，变频器主从同步控制性能好，主从控制速度同步、功率均衡。

2、在成本上：在运输系统配置物流传感器后，可根据实际物料流量需求自动调节皮带机运速，经济节约，同时，变频器的使用对电机功率因数也有显著提，提高了设备的利用效率，降低运营成本，从而实现成本效益的提升。

现场照片如下图所示： 

在该皮带运输机项目中，主、从电机之间既有刚性连接，又有柔性连接，GD5000变频器软件控制性能得到全面检验。主从控制方案完全满足现场使用要求。英威腾多台电机主从控制技术在皮带运输机上成功应用，体现了公司在矿山行业雄厚的技术实力。成熟的解决方案，优异的产品性能，良好的现场服务得到客户高度认可。