永磁直驱体系具有功率高、能耗低的长处，体系免维护，调速功用优越，具有丰厚的通讯 功用。通过研讨剖析，决定对高阳煤矿下运带式输送机选用永磁同步电动滚筒技能方案。要点对 传统驱动设备与永磁同步电动滚筒进行了技能剖析，实践运转显示了永磁同步电动滚筒的优越性。

    跟着煤矿“四化”建造的不断要求，永磁同步电 动滚筒已应用于煤矿井下带式输送机。本文要点介 绍永磁同步电动滚筒的作业原理及其在矿井下运式 带式输送机的应用。

    1 永磁同步电动滚筒的作业原理
永磁同步电动滚筒俗称外转子电动机，首要包 括永磁同步电动滚筒、智能同步变频器及水冷设备 等［1］。它以磁场为前言进行电能和机械能的能量 转换，利用永磁体树立磁场，当永磁电动机的三相定 子绕组通入频率为 f 的三相交流电后，将发生一个 以同步转速推移的旋转磁场［2］。永磁同步电动滚 筒永磁体由稀土永磁资料钕铁硼制成［3］，取代电励磁，无励磁损耗。转子无绕组，无转子铜耗、铁耗，高 功用的钕铁硼稀土永磁资料具有很高的磁能积，它 的剩下磁感应强度、矫顽力较大，用较少的钕铁硼永 磁体便能发生足够的电机磁能积。将外转子外表作 为驱动滚筒外表，选用阻燃性、抗静电性资料进行包 胶，直接与输送带触摸，依靠摩擦阻力带动输送带 运转。

    2 永磁直驱体系应用特色
1)、 功率高，能耗低。选用的永磁直驱电动机效 率到达世界 IE4( 高于国家一级能耗标准) ，与传统 驱动体系比较，完成节电 15% ～ 20%。   
 2)、 起动转矩大，重载起动功用更杰出。永磁同 步电动机匹配智能同步变频器能安稳输出额外负载转矩2 倍的起动转矩，彻底处理了重载起动难的问 题。异步电动机和永磁同步电动机的起动特性。
3)、 体系免维护。电动机选用直驱式结构，去掉减速机、耦合器等中间环节，设备便利，无需加油维 护，减少很多巡检作业量，节省人力、物力。
4)、 调速功用优越。完成由量定速，减小输送带 磨损和设备损耗，低速变频调速工况下节能作用更 为明显。
5)、 功率平衡功用好。根据需要分配多机载荷， 可防止单机过载形成的设备损坏等问题。
6)、 通讯功用丰厚。支持多种通讯接口的接入， 可与上位机通讯，完成在线监测监控。完善的维护 功用，能完成对过压、过流、欠压等各种毛病的维护， 保证体系安全安稳运转。

3 永磁直驱电动滚筒的实践应用

高阳煤矿二采区二部带式输送机全长750 m， 进步高度 －43 m，要求运输能力达 2 300 t/h。对矿 用隔爆型永磁同步电动滚筒与传统驱动设备进行对 比剖析。矿用隔爆型永磁同步电动滚筒应用于煤矿 带式输送机中，选用永磁直驱电动机替代传统的机 械驱动设备，取代了异步电动机、减速器、液力巧合 器和联轴器［4］，这种直接驱动的方法，可使传动系 统结构简化、功率进步、噪声降低、设备便利，而且无 需进行日常维护、检修，然后节省了很多的人力物力 成本，有用进步了带式输送机运转的可靠性和运转 功率。两种驱动方法对比见表1。

4 节能效益剖析

永磁直驱电动滚筒带式输送机轴功率103 kW， 结合驱动体系功率，每天运转时刻 20 h，每年按 330 d 计，每年耗电量为 192/0. 912 × 20 × 330 = 1 389 474 kW·h。“异步电机 + 减速器 + 液压联轴节”带式输送 机轴功率103 kW，结合驱动体系功率，每天运转时 间20 h，每年按330 d 计，每年耗电量为 192/0. 700×20 ×330 =1 810 286 kW·h。电费0. 7 元/( kW·h) ，永磁直驱电动滚筒驱 动较“异步电机 + 减速机 + 液压联轴节”驱动每年 可节省电费294568 元。

5 配套变频器的选用

《煤矿安全规程》第三百七十四条规定 : “选用 滚筒驱动带式输送机运输时，应当遵守下列规定: ( 五) 倾斜井巷中运用的带式输送机，上运时，有必要 装设防逆转设备和制动设备;下运时，应当装设软制 动设备且有必要装设防超速维护设备”。由根底数据 得知，该二采二部带式输送机为下运带式输送机，应 当装设软制动设备。其下运转时，重力牵引电动机 发电，将势能转化为电能，电动机处于发电状态，必 须选用四象限变频器才能将电动机的再生能量回馈 给电网［5］，规划时选用具有回馈功用的四象限变频 器。而永磁电机挑选变频器时以实践电机电流值作 为变频器挑选的依据，电动机的额外功率作为参阅。永磁电动机变频器有必要为低转速大扭矩矢量同步变 频器，具有开环矢量和闭环矢量操控。该变频器在 IGBT 模块里集成续流二极管，这样便能够完成能量 的双向流动，将电动机被迫滚动时发生的电能运输 到电网，完成电气软制动。经过规划选用 BPB1315/1140K 型变频器，额外功率 315 kW，额外电压 1 140 V，冷却方法为风 冷。与永磁同步电动滚筒配套规划，具有恒转矩输 出、大转矩软起动的特性，具有过流、过压、欠压、短 路、过载、缺相、永磁滚筒绕组过热、瞬间断电维护等 维护功用，具有绕组温度显示和超温停机维护的功 能。带式输送机起动时具有 5 s 的缓动预警功用， 空载时具有主动降速的功用，以到达最佳的节能效 果。操控和通讯接口具有集中操控、就地操控、检修 等挑选按钮，装备有 ＲS485 通讯接口，满意了带式 输送机归纳维护、无人值守等要求。

6 结论

永磁电动滚筒在矿井下带式输送机中的运用， 从短期利益看，节省了巷道施工成本，保证了作业安 全;从长期利益看，设备运用及维护成本低，仅用两 年的时刻便能够将出资收回。特别是结合四象限变 频器的运用，完成下运式带式输送机的软制动，处理 了带式输送机可能发生飞车、埋机头事端，变频器永 磁电动滚筒在矿井将发挥着越来越重要的作用。

    散热设备对减速器功率也有影响，但不是散 热作用越强越好。因为冷却水压过大，导致热平衡 时温度不高，功率达不到标准要求。但同样散热水 压过低，散热作用差，油池温度过高，超过煤炭行业 标准要求，给煤矿安全出产会带来隐患。由此，通过本次实验得知，对于大型减速器，水 冷却循环水流、水压，散热速度至关重要，有必要操控 在合理的范围内。