大連港是中國(guó)東北地區(qū)承接進(jìn)口礦石的主要港口，大連港某碼頭公司擁有國(guó)內(nèi)最大、最先進(jìn)的30萬噸級(jí)礦石專用卸船泊位，可靠泊目前世界上所有適航的散礦運(yùn)輸船舶。

　　一、電費(fèi)浪費(fèi)嚴(yán)重，節(jié)能是當(dāng)務(wù)之急

　　目前我國(guó)貨運(yùn)碼頭的皮帶輸送機(jī)在碼頭裝船領(lǐng)域大量使用。由于諸多原因，使用中相當(dāng)長(zhǎng)時(shí)間都處于空載或輕載運(yùn)行狀態(tài)，電能浪費(fèi)嚴(yán)重。如使用變頻調(diào)速技術(shù)，可減少電能浪費(fèi)，同時(shí)也能解決大功率皮帶輸送機(jī)的啟動(dòng)困難問題。

　　另外許多皮帶輸送機(jī)采用的軟起動(dòng)裝置絕大部分是液力偶合器，下行運(yùn)輸皮帶機(jī)在啟動(dòng)運(yùn)行制動(dòng)過程中會(huì)形成電機(jī)失控現(xiàn)象，若在皮帶輸送機(jī)上安裝變頻器，可隨時(shí)將電機(jī)產(chǎn)生的負(fù)力回饋到電網(wǎng)中，減少發(fā)熱損耗，解決機(jī)械系統(tǒng)及電氣系統(tǒng)的沖擊問題，延長(zhǎng)設(shè)備的使用壽命，并能有效地節(jié)約電能。

　　基于此，英威騰給大連港**碼頭的下行皮帶運(yùn)輸機(jī)調(diào)速選擇了英威騰Goodrive800四象限柜機(jī)。除了具有卓越的調(diào)速性能，使用英威騰Goodrive800變頻器，具有非常明顯的節(jié)能效果，實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)顯示，該產(chǎn)品一年總節(jié)電量為313200度，為企業(yè)節(jié)約電費(fèi)31.32萬元，是港口碼頭企業(yè)技術(shù)改造升級(jí)和產(chǎn)品更新?lián)Q代的理想調(diào)速裝置。

　　二、英威騰出馬，推下行皮帶機(jī)變頻器方案

　　本次英威騰的方案，主回路主要由用戶開關(guān)QF，變頻器輸入主斷路器QF1，緩沖接觸器KM4，主回路接觸器KM1，LCL濾波器，整流單元，逆變單元以及輸出電抗器幾部分組成。

系統(tǒng)主回路原理圖

　　運(yùn)行監(jiān)測(cè)狀態(tài)

　　啟動(dòng)波形：皮帶機(jī)空載啟動(dòng)，從輸出轉(zhuǎn)矩曲線判斷，皮帶機(jī)停止時(shí)由于皮帶機(jī)存在慣性，電機(jī)處于臨界發(fā)電狀態(tài)。

增加直流制動(dòng)皮帶停止時(shí)監(jiān)測(cè)波形

　　停車波形：停機(jī)時(shí)增加了直流制動(dòng)，停機(jī)采用安全停機(jī)SS1指令，在100%轉(zhuǎn)矩制動(dòng)后，逆變輸出持續(xù)10s轉(zhuǎn)矩保持。在100%流量4000t/h時(shí)停機(jī)穩(wěn)定，不存在下溜情況。

　　三、助力“碳中和”，英威騰用數(shù)據(jù)說話

　　1 直接效益

試驗(yàn)運(yùn)行數(shù)據(jù)

　　由現(xiàn)場(chǎng)皮帶機(jī)運(yùn)行數(shù)據(jù)不難看出，基本處于1000t/h流量時(shí)，電機(jī)就處于發(fā)電狀態(tài)，發(fā)電功率隨著負(fù)載增加而增加。

　　根據(jù)目前運(yùn)行狀態(tài)，大連港礦石碼頭4號(hào)堆場(chǎng)BC44號(hào)皮帶機(jī)年運(yùn)行300天，12小時(shí)工作制。滿載80%，半載20%工作時(shí)間?？梢援a(chǎn)生的直接效益為：

　　300x12x80%x100x1+300x12x20%x35x1=31.32萬元

　　(電費(fèi)按照1元/kW.h)

　　注：以上計(jì)算以實(shí)際工況為準(zhǔn)，僅供參考。

　　2 減少污染排放

　　總節(jié)電量313200度，相當(dāng)于節(jié)約了125.28噸標(biāo)準(zhǔn)煤，同時(shí)減少污染排放85.2噸碳粉塵、312.26噸二氧化碳(CO?)、9.4噸二氧化硫(SO?)、4.7噸氮氧化物(NOx)。

　　3 間接效應(yīng)

　　· 變頻器軟啟動(dòng)可以降低機(jī)械沖擊

　　過大的沖擊轉(zhuǎn)矩往往造成電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子籠條、端環(huán)斷裂和定子端部繞組絕緣磨損，導(dǎo)致?lián)舸龣C(jī);轉(zhuǎn)軸扭曲，聯(lián)軸節(jié)、傳動(dòng)齒輪損傷等。

　　· 變頻器軟啟動(dòng)可以降低電網(wǎng)沖擊

　　過大的起動(dòng)電流(空載起動(dòng)電流可達(dá)額定電流的4~7倍，帶載起動(dòng)時(shí)可達(dá)8~10倍或更大)，會(huì)造成電網(wǎng)電壓下降，影響其他用電設(shè)備的正常運(yùn)行，還可能使欠壓保護(hù)動(dòng)作，造成設(shè)備的有害跳閘。同時(shí)過大的起動(dòng)電流會(huì)使電機(jī)繞組發(fā)熱，從而加速絕緣老化，影響電機(jī)壽命。

　　· 變頻器軟停止可以降低對(duì)生產(chǎn)設(shè)備造成沖擊

　　起動(dòng)過程中的受力突變往往造成生產(chǎn)設(shè)備(皮帶)縮短使用壽命;影響傳動(dòng)精度，甚至影響正常的過程控制。

　　四、總述

　　Goodrive800系列工程傳動(dòng)變頻器是英威騰針對(duì)目前石油、煤礦、冶金和港口碼頭等領(lǐng)域出現(xiàn)的多傳動(dòng)需求，專門研發(fā)的產(chǎn)品。

　　而大連港**碼頭的下行皮帶機(jī)采用英威騰Goodrive800-26系列四象限變頻器后，既保證了皮帶機(jī)運(yùn)行穩(wěn)定，又將下行皮帶機(jī)這種特殊負(fù)載產(chǎn)生的能量反饋回了電網(wǎng)，同時(shí)也解決了皮帶機(jī)運(yùn)行中的軟啟動(dòng)、軟停止問題。

　　現(xiàn)場(chǎng)的應(yīng)用表明了，利用先進(jìn)的英威騰Goodrive800-26四象限變頻器能夠可靠、高效、穩(wěn)定的拖動(dòng)下行皮帶機(jī)，可以大大提高皮帶機(jī)控制的自動(dòng)化程度，降低現(xiàn)場(chǎng)的維護(hù)工作量，給港口、碼頭等企業(yè)帶來可觀的經(jīng)濟(jì)效益。