浅谈变频器与液力耦合器的优与劣

刘转坤

(龙煤集团双鸭山分公司双阳煤矿，黑龙江 双鸭山 155137)

浅谈变频器与液力耦合器的优与劣

刘转坤

(龙煤集团双鸭山分公司双阳煤矿，黑龙江 双鸭山 155137)

浅析了液力耦合器的优劣并分析了变频器的应用效果。

变频器;液力耦合器

1 引言

目前，变频器在国内煤矿的应用主要集中在带式输送机上。众所周知，皮带是一个弹性体，在静止或运行时皮带内贮藏了大量的能量，在皮带机启动过程中，如果不加设软启动装置，皮带内贮藏的能量将很快释放出去，在皮带上形成张力波并迅速沿着皮带传输出去。过大的张力波极易引起皮带被撕断。因此，《煤矿安全规程》规定，带式输送机必须加设软启动装置。目前煤矿采用的软启动装置绝大部分是液力耦合器。

2 液力耦合器的优劣

液力耦合器虽然能部分解决皮带机的软启动问题，但与变频器驱动相比，仍具有明显的劣势:首先，采用液力耦合器，电机必须先空载启动。工频启动时，最初的电流很大，为电机额定电流的4～7倍。大的启动瞬间电流会在启动过程中产生冲击，引起电机内部机械应力和热应力发生变化，对机械部分造成严重磨损甚至损坏。同时还将引起电网电压下降，影响到电网内其他设备的正常运行，因此，大容量的皮带机还必须附加电机软启动设备。其次，液力耦合器长时工作时，引起液体温度升高，融化合金塞，引起漏液，增大维护工作量，污染环境。第三，采用液力耦合器时，皮带机的加载时间较短，容易引起皮带张力变化，因此对皮带带强要求较高。第四，一般的皮带机都是长距离大运量，通常都是多电机驱动，采用液力耦合器驱动，很难解决多电机驱动时的功率平衡。

3 变频器的应用

随着电力电子技术的发展。变频技术在最近二十年飞速发展，在部分煤矿企业获得了广泛应用。运用变频器对带式输送机的驱动进行改造，将给用户带来极大的社会和经济效益:

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人工线下单据传递模式主要存在两方面问题：一是，流通过程中可能造成单据受损、遗失的问题；二是，单据递交人工成本较高，对于部分地理位置较远的需求单位，每月定期递交单据将增加人工、差旅和时间成本。

第一，真正实现了带式输送机系统的软启动。运用变频器对带式输送机进行驱动，运用变频器的软启动功能，将电机的软启动和皮带机的软启动合二为一，通过电机的慢速启动，带动皮带机缓慢启动，将皮带内部贮藏的能量缓慢释放，将皮带机的启动过程中形成的张力波极小，几乎对皮带不造成损害。

第三，降低皮带带强。采用变频器驱动之后，由于变频器的启动时间可在1～3600S可调，通常皮带机起动时间在60～200S内根据现场设定，皮带机的启动时间延长，大大降低对皮带带强的要求，降低设备初期投资。

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第二，实现皮带机多电机驱动时的功率平衡。应用变频器对皮带机进行驱动时，一般采用一拖一控制，当多电机驱动时，采用主从控制，实现功率平衡。

第四，降低设备的维护量。变频器是一种电子器件的集成，它将机械的寿命转化成电子的寿命，寿命很长，大大降低设备维护量，同时，利用变频器的软启动功能实现带式输送机的软启动，启动过程中对机械基本无冲击，也大大减少了皮带机系统机械部分的检修量。如晋城煤业集团某井顺槽皮带采用变频器驱动后，仅皮带扣一项年解决费用就达一万多元。

两组肝胆胰疾病合并糖尿病患者的餐前血糖，餐后2 h血糖以及糖化血红蛋白指标情况以及患者术后并发症的发生率。

通常情况下，煤矿用电机在设计过程中放的裕量比较大，工作时绝大部分不能满载运行，电机工作于满电压、满速度而负载经常很小，也有部分时间空载运行。有电机设计和运行特性知道，电机只有在接近满载时才是效率最高、功率因数最佳，轻载时降低，造成不必要的电能损失。这是因为当轻载时，定子电流有功分量很小，主要是励磁的无功分量，因此功率因数很低。采用西门子罗宾康变频器驱动后，在整个过程中功率因数达0．95以上，大大节省了无功功率，提高系统效率。

第五，节能。在皮带机上采用变频驱动后的节能效果主要体现在系统功率因数和系统效率两个方面。

采用变频器驱动之后，电机与减速器之间是直接硬联接，中间减少了液力耦合器这个环节。而液力耦合器本身的传递效率是不高的，并且液力耦合器主要是通过液体来传动，而液体的传动效率比直接硬联接的传动效率要低很多，因而采用变频器驱动后，系统总的传递效率要比液力耦合器驱动的效率要高5%～10%。

另外，矿井通常离变电站距离较远，不同时段电压波动较大，利用变频器的自动稳压功能，也有部分节能作用。

第六、进口品牌的液力耦合器和进口品牌的变频器在整个投资水平上基本差不多，电机功率也大液力耦合器的投资会更高，特别是在电机功率1000kW以上的液力耦合器其整体投资成本会比变频器高。

综上所述，采用变频器这种技术来改造传统的带式输送机驱动系统，不仅在技术的先进性还是带来的社会以及经济效益方面都是巨大的，随着社会的发展，最终在带式输送机的驱动上变频器将取代液力耦合器的主导地位。

Talking about Good and Bad between converters and Hydraulic Couplers

LIU Zhuan－kun
(Shuangyang Coal Mine，Shuangyashan Branch Gompany，Shuangyashan 155137，China)

The paper describes good and bad between converters and hydraulic coupler and ancuyzes their application results．．

converter;hydraulic coupler

TN622

B

1004－289X(2013)03－0106－02

2012－12－21