王 澍
新疆煤炭设计研究院有限责任公司 新疆 乌鲁木齐 830091
摘要：近年来，在以习近平同志为核心的党中央坚强领导下，坚持以提高经济发展质量和效益为中心，将节能工作作为推进生态文明建设，促进高质量发展的重要抓手，采取一系列措施，新疆维吾尔自治区单位地区生产总值能耗持续下降，抑制了能源消费增速快速上涨的趋势，能源消费快速上涨的势头得到有效遏制，取得了阶段性成效。
在这样的时代背景下，通过对现有带式输送机驱动系统进行节能改造，将传统带式输送机的驱动"联轴器+变频异步电动机+减速器"方式改为永磁直驱系统方式,不仅综合效率比以往的异步电机驱动系统提高20％左右，还节约了维修、检修及磨损零部件更换的费用，同时降低了系统噪音和振动。该系统取得了较好的节能效果,为后续自动化、智能化改造打下了坚实的基础。
关键词：永磁智能驱动控制系统;高效节能;
2019年，新疆焦煤（集团）有限责任公司1930煤矿原煤输送系统技术改造，设计了一套永磁智能驱动控制系统，笔者就技术改造前后设计思路和实际效果进行了比较和统计。
一 永磁智能驱动与控制系统的布置特点
永磁变频智能驱动与控制系统，其驱动装置采用永磁变频直驱方式，低速永磁同步变频电动机通过蛇形弹簧联轴器直接与滚筒连接或者直接采用矿用隔爆型三相永磁同步电动滚筒，省却众多中间传动环节。
二 永磁智能驱动与控制系统的优势分析
1 节能环保，降低设备运行费用
永磁智能驱动与控制系统的高效率、高传动效率、以及高功率因素造就整个驱动系统的节能环保的特性，采用的永磁直驱电机能耗达到国际IE4(高于国家一级能耗标准)，较“异步电机+减速机+液力耦合器系统“效率提高了15%左右。契合国家提出的低碳环保战略。
2 减少运行维护工作量，降低运行维护成本，提升矿井生产效率
永磁同步变频电动机为直驱方式，彻底减少整个驱动系统的组件，省却中间传动环节，较传统异步电动机驱动省却了减速器（CST）、耦合器等。减少了整个驱动系统运行维护的工作量与维护费用。
3 可靠性高，设备运行有效时间长，提升矿井生产效率
永磁智能驱动与控制系统采用永磁变频直驱技术，电动机直连滚筒从而减少了中间传动环节，系统简单有效，故障点远少于传动驱动方式，可靠性得到大幅度提高。
4 低速大转矩启动能力，过载能力强
传统驱动系统使用的异步电动机起动转矩通常是额定转矩的55%～130%，智能永磁直驱系统所使用的永磁同步变频电动机的起动转矩是额定转矩的220%，当工况需要满载或过载起动时，无需人工卸载，即可直接起动，避免因堵转、过载而造成的电机损坏。
5 避免电网及机械冲击
系统运用无传感器直接转矩控制技术(DTC)变频起动，能实现系统传动的缓慢匀速起动，起动转矩大，动态响应快，过载能力强避免了电动机起动的瞬间大电流给电网带来的冲击，以及转矩波动给传动系统带来的机械冲击，由此降低了系统的电网故障和机械故障。
6 驱动智能化
永磁智能驱动与控制系统采用主从控制方式，实现多机功率平衡及系统同步运行，从而避免因出力不均而造成的电动机损坏。
系统支持CAN、ModBus485、PROFBUS DP等多种通信接口的接入，实现与上位机通讯，及多台设备集中控制运行，可将运行数据传送至地面调度室，实现无人值守、远程控制、在线监控、故障诊断功能。
7 永磁系统与传统驱动系统的性能对比分析
1）性能对比
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量较小，
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3）输送机电费节约情况分析
电机效率(%)（按75%负载率考虑）异步电机+耦合器+减速器为80%，永磁直驱系统可达到95%；永磁直驱系统节约了异步电机+耦合器+减速器三级传动系统，直接减少了效率损耗。
计算举例：按75%负载率，输送机轴功率1761kW的情况下,异步电机+耦合器+减速器系统输入总功率为2350kW永磁直驱系统输入总功率为1894kW，则一年消耗电能（按300天，每天20小时计算）分别为14280000kW.h和11364000kW.h，每度电按0.45元计算，一年电费(万元)分别为642.6万元和511.4万元，一年节约电能2916000kW.h，一年节约费用131.2万元。节能效果显著。
8 结束语
永磁直驱系统具有系统效率高、可靠性强等优点。采用永磁直驱系统，不仅综合效率比以往的异步电机驱动系统提高20％左右，不但可用于新建带式运输设备的驱动和变频控制，也可用于对原有传统的驱动系统进行改造。