1、概述

    大型皮帶輸送機在實際使用過程中，采 用不同的傳動方案、對系統的正常運行、維護具有非常重要的作用。對于運輸長度超過1km、電機功率在1200kW以下的多驅動方 式，采用目前世界上最先進的690V ABB變 頻器調整速傳動方案，是最合理的方案。
2、皮帶機工藝分析
2.1皮帶機負載運行
針對主一從控制方式來說，在皮帶機以 2臺電機共同驅動的情況下，要保證2臺電 機出力相同，就需要傳動設備采用主一從控 制方式。而在皮帶機的運行過程中，由于物 料頻繁下落對帶皮機產生擾動，從而帶來負
載均衡問題，故要求2個傳動裝置能根據負 載變化，在控制電機的力矩輸出上能較快地 跟隨，從而減少皮帶因負載的頻繁擾動產生 的抖動。
2.2機械共振問題
     皮帶機在進行速度調整（加速或減速） 時，往往要經歷產生機械共振點的過程，為 避免機械共振對設備產生的影響，要求驅動 設備在速度控制上最好能避開或跨越該速度
段。
2.3運行中緊急停車
    緊急停車可能是因緊急事故或突然掉電 引起的，當皮帶機在負載狀態下緊急停車 時，會因皮帶上所承載物料的慣性作用，產 生動應力效應使皮帶大幅度振動，嚴重時可 能會對皮帶造成損壞。要解決這個問題，往 往需要在“緊急停車”時，傳動設備能驅 動電機繼續運行一段時間后停止，這樣便能 緩解動應力效應對皮帶機的影響。
2.4故障停車后的再啟動一重載啟動 皮帶機的重載啟動是一個比較復雜的過 程，簡單地說，就是要求傳動設備能做到控 制電機驅動皮帶機“緩啟”，因為在靜止狀 態下的物料會因重力作用使皮帶上的各部位 承受的張力不同。在這種狀態下啟動時，要 求傳動設備能控制電機在低速狀態下產生較 大的啟動轉矩，即在保證控制電機產生較大 的啟動力矩，控制電機低速運行時，先將處 于松馳的狀態的皮帶繃緊，各部位的張力分 配均勻后，再控制電機拖動皮帶機達到一定 的運行速度。
2. 5皮帶機維護檢修
    要求傳動設備具有較靈活的調速設置方 式，滿足皮帶機維護檢修“低速驗帶”的 要求。
3、皮帶機技術方案
    皮帶機技術方案應全面滿足皮帶機工藝 分析所提出的工藝要求。
3.1正常啟/停控制
    ACS800 - 07傳動產品支持多種總線協 議：Control Net，Modbus，Modbus +，Interbus - S ， Profibus DP ， LON Bus 以及 Devi- ceNet等。針對大功率電機直接啟動時的啟 動電流對電網的沖擊問題，ACS800 - 07傳 動產品在保證啟動力矩的基礎上，可將電動 機的啟動電流控制在額定電流的2倍以內， 大幅度降低了電機啟動時對電網的沖擊。
3.2皮帶機負載運行
    通常皮帶機可以是頭_尾驅動、頭部2 臺電機共同驅動或單臺電機驅動，但無論是 哪一種驅動方式，均要求在物料頻繁下落對 皮帶產生擾動時，電機的轉矩能快速、準確 地跟上負載的變化。對應于電機的控制源 ——變頻器來說，必須能快速、準確地控制 電機達到負載變化的要求。因而，采用 DTC直接轉矩控制技術的ACS800 - 07傳動 產品，無疑是解決問題的最佳方案；此外, 快速的響應速度，不光能滿足負載變化的要 求，同時還可以降低皮帶自身的振動。中，往往要經歷產生機械共振的速度范圍, ACS800 - 07傳動產品所具有的多段速控制 功能，使用戶可通過簡單的設置實現運行中 危險速度段的跨越，延長了機械壽命降低了 維護檢修次數。
3.4緊急停車問題
    針對皮帶機負載狀態下要求緩停的需 求，ACS800 - 07傳動設備擁有S形斜坡啟 動與停車控制功能，見圖2。可靈活設置皮 帶機停車時間，保證了皮帶機負載停車的需 求，從而避免了皮帶機負載狀態下緊急停車 產生的振動，消除了應力波作用對皮帶的影 響，延長了皮帶的使用壽命。
3. 5重載啟動
    ACS8TO-07傳動產品的低速滿轉矩特 性，是保證皮帶機重載啟動時對轉矩的基本 要求。針對重載啟動時要求“緩啟”，選擇 采用了 DTC直接轉矩控制技術的ACS800 - 07傳動產品，無疑是解決這一問題的關鍵。 因為，靜止狀態下皮帶機上所承載的物料, 會在重力作用下使皮帶各部位承受的張力不 同，在這種狀態下啟動皮帶機，就要求傳 動設備的控制電機能在低速狀態下產生較大 的啟動轉矩，這樣電機在低速狀態下使皮帶 各部位的張力分配均勻后，再拖動負載達到 預定的速度。ACS800 - 07的低速滿轉矩特性以及0~ 1 800s的加/減速時間，是實現 重載啟動的保證，另外，低速“緩啟動” 也可以使皮帶機系統的各個機械部位齒輪以 較低的速度嚙合，避免了髙速啟動時產生的 沖擊。
3.6不同工況的應用
    ACS800-07內置功能強大的應用軟件， 用戶可通過遠程/就地等多種方式，靈活實 現對ACS800 - 07傳動設備的參數調整，并 且可根據需要編制預設功能。如：運量變化 時對帶速進行調整，維護檢修時可“低速 驗帶”，通過對ACS800 - 07的功能設置, 均能靈活實現方便工作人員的作業。
4、方案先進性分析
4.1控制技術的先進性分析 4.1.1 矢量技制技術
    矢量控制技術是仿效直流電機控制方法 來控制異步電動機的方法。這種控制方法是 利用定子磁場進行定位，使轉子電流經坐標 變換分解為勵磁和轉矩2個值，從而將異步 機的非解稱狀態轉化為直流電動機的解耦狀 態進行控制。這種解稱實際上是設法將異步 電動機的物理模型，等效地變成直流電動機 的控制方式，這種等效變換是依據坐標變換 實現的，其等效原則是在不同坐標系下電動 機模型所產生的磁動勢相同。
    在矢量控制方式中的坐標轉換過程，需 要大量的運算，在控制電動機的結構上也非 常復雜，因而矢量控制方式的發展，依托了 計算機技術的發展，以及人們對電動機數學 模型的不斷精確和簡化。
    經過多年的發展，如今在傳動領域內出 現了 “無速度傳感器的矢量控制技術”，由 于矢量控制技術采用的是仿效直流電動機控 制異步電動機的方式，因而在控制的精度及 快速性上，始終無法達到以異步電動機直接 作為控制對象的精度。
4.1.2 DTC底接將坦拉制技術
    DTC (Direct Torque Control)直接轉矩 控制的控制思想，是繼矢量控制方式之后出 現的，由德國魯爾大學的Depen bn>ck教授 在1985年提出的（該專利被ABB公司買 斷）。簡單來講，DTC的控制原理就是利用 空間矢量以定子磁場定向的分析方法，直接 在定子坐標系下分析異步電動機的數學模 型，計算異步電動機的磁鏈，通過離散的兩 點式調節器，將異步電動機的實際轉矩值與給定值作比較，使異步電動機的轉矩波動保 持在一定的容差范圍內。由于DTC的控制 結構簡單，控制信號處理的物理概念明確, 控制上除定子電阻外的所有異步機參數變化 的魯棒性好，因此，DTC技術在控制異步 電動機上具有轉矩響應速度快且無超調等特 點，是一種具有高靜、高動態性能的交流調 速控制方式，目前DTC技術已被整個傳動 領域稱為第四代傳動產品的控制技術。