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、對係統的正常運行、維護具有非常重要的作用。對於運輸長度超過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
針對主一從控製方式來說，在皮帶機以 2台電機共同驅動的情況下，要保證2台電 機出力相同，就需要傳動設備采用主一從控 製方式。而在皮帶機的運行過程中，由於物 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，在控製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，往往要經曆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 設備在速度控製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後停止，這樣便能 緩解動應力效應對皮帶機的影響。
2.4故障停車後的再啟動一重載啟動 皮帶機的重載啟動是一個比較複雜的過 程，簡單地說，就是要求傳動設備能做到控 製電機驅動皮帶機“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 求傳動設備能控製電機在低速狀態下產生較 大的啟動轉矩，即在保證控製電機產生較大 的啟動力矩，控製電機低速運行時，先將處 於鬆馳的狀態的皮帶繃緊，各部位的張力分 配均勻後，再控製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麵滿足皮帶機工藝 分析所提出的工藝要求。
3.1正常啟/停控製
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 動電流對電網的衝擊問題，ACS800 - 07傳 動產品在保證啟動力矩的基礎上，可將電動 機的啟動電流控製在額定電流的2倍以內， 大幅度降低了電機啟動時對電網的衝擊。
3.2皮帶機負載運行
通常皮帶機可以是頭_尾驅動、頭部2 台電機共同驅動或單台電機驅動，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。對應於電機的控製源 ——變頻器來說，必須能快速、準確地控製 電機達到負載變化的要求。因而，采用 DTC直接轉矩控製技術的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，往往要經曆產生機械共振的速度範圍, ACS800 - 07傳動產品所具有的多段速控製 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 動與停車控製功能，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直接轉矩控製技術的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 動設備的控製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後，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” 也可以使皮帶機係統的各個機械部位齒輪以 較低的速度齧合，避免了髙速啟動時產生的 衝擊。
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，並 且可根據需要編製預設功能。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控製技術的先進性分析 4.1.1 矢量技製技術
矢量控製技術是仿效直流電機控製方法 來控製異步電動機的方法。這種控製方法是 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 態進行控製。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 的控製方式，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係下電動 機模型所產生的磁動勢相同。
在矢量控製方式中的坐標轉換過程，需 要大量的運算，在控製電動機的結構上也非 常複雜，因而矢量控製方式的發展，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製技術”，由 於矢量控製技術采用的是仿效直流電動機控 製異步電動機的方式，因而在控製的精度及 快速性上，始終無法達到以異步電動機直接 作為控製對象的精度。
4.1.2 DTC底接將坦拉製技術
DTC (Direct Torque Control)直接轉矩 控製的控製思想，是繼矢量控製方式之後出 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的控製原理就是利用 空間矢量以定子磁場定向的分析方法，直接 在定子坐標係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 持在一定的容差範圍內。由於DTC的控製 結構簡單，控製信號處理的物理概念明確, 控製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技術在控製異步 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 速控製方式，目前DTC技術已被整個傳動 領域稱為第四代傳動產品的控製技術。
4.2 DTC直接轉矩控製在控製電機上的優 勢2、皮帶機工藝分析
2.1皮帶機負載運行
針對主一從控製方式來說，在皮帶機以 2台電機共同驅動的情況下，要保證2台電 機出力相同，就需要傳動設備采用主一從控 製方式。而在皮帶機的運行過程中，由於物 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，在控製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，往往要經曆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 設備在速度控製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後停止，這樣便能 緩解動應力效應對皮帶機的影響。
2.4故障停車後的再啟動一重載啟動 皮帶機的重載啟動是一個比較複雜的過 程，簡單地說，就是要求傳動設備能做到控 製電機驅動皮帶機“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 求傳動設備能控製電機在低速狀態下產生較 大的啟動轉矩，即在保證控製電機產生較大 的啟動力矩，控製電機低速運行時，先將處 於鬆馳的狀態的皮帶繃緊，各部位的張力分 配均勻後，再控製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麵滿足皮帶機工藝 分析所提出的工藝要求。
3.1正常啟/停控製
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 動電流對電網的衝擊問題，ACS800 - 07傳 動產品在保證啟動力矩的基礎上，可將電動 機的啟動電流控製在額定電流的2倍以內， 大幅度降低了電機啟動時對電網的衝擊。
3.2皮帶機負載運行
通常皮帶機可以是頭_尾驅動、頭部2 台電機共同驅動或單台電機驅動，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。對應於電機的控製源 ——變頻器來說，必須能快速、準確地控製 電機達到負載變化的要求。因而，采用 DTC直接轉矩控製技術的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，往往要經曆產生機械共振的速度範圍, ACS800 - 07傳動產品所具有的多段速控製 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 動與停車控製功能，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直接轉矩控製技術的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 動設備的控製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後，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” 也可以使皮帶機係統的各個機械部位齒輪以 較低的速度齧合，避免了髙速啟動時產生的 衝擊。
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，並 且可根據需要編製預設功能。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控製技術的先進性分析 4.1.1 矢量技製技術
矢量控製技術是仿效直流電機控製方法 來控製異步電動機的方法。這種控製方法是 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 態進行控製。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 的控製方式，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係下電動 機模型所產生的磁動勢相同。
在矢量控製方式中的坐標轉換過程，需 要大量的運算，在控製電動機的結構上也非 常複雜，因而矢量控製方式的發展，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製技術”，由 於矢量控製技術采用的是仿效直流電動機控 製異步電動機的方式，因而在控製的精度及 快速性上，始終無法達到以異步電動機直接 作為控製對象的精度。
4.1.2 DTC底接將坦拉製技術
DTC (Direct Torque Control)直接轉矩 控製的控製思想，是繼矢量控製方式之後出 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的控製原理就是利用 空間矢量以定子磁場定向的分析方法，直接 在定子坐標係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 持在一定的容差範圍內。由於DTC的控製 結構簡單，控製信號處理的物理概念明確, 控製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技術在控製異步 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 速控製方式，目前DTC技術已被整個傳動 領域稱為第四代傳動產品的控製技術。
4,2* 1 跨低電機的運行嗓音
DTC直接轉矩控製在控製上采用了模 糊控製的方式，輸出采用了隨機PWM技術 因而沒有固定的開關頻率，所謂沒有固定的
開關頻率是指，傳動設備控製輸出在某一開 關頻率範圍內振動。這樣不光消除了固有的 開關頻率輸出所導致電機產生的固有機械振 動，還在控製電機運行時，大幅度降低了電 機運行中的噪聲，同時，DTC直接轉矩控 製的磁通優化技術，消除了電機運行中令人討厭的嘯叫聲，見圖5。
4,2.2遠距南傳輸
作為工程應用尤其是在低壓大功率電機 上應用，電纜長度往往直接影響到傳動設備 的應用，通常為提高傳動設備的傳輸距離尤 其是針對普通電動機時，作為一般的傳動設 備來講，需要在傳動設備的出線側增加交流 電抗器來消除傳動設備逆變過程中產生的諧 波對電動機的影響，然而，采用了 DTC直 接轉矩控製技術的ACS800 -07傳動產品， 可在保證適用於普通異步電動機的同時，確 保傳輸距離達到500 m，在相應地擴大傳動 設備的選型時，傳輸距離可以保證達到 700m。當然，如在ACS800-07傳動設備的 出線側選配了正弦波濾波器後，傳動設備的 傳輸距離將不受限製，在長距離電纜傳輸方 麵采用的DTC直接轉矩控製技術的ACS800 傳動產品，遠優於同類傳動產品。
4.3產品的可靠性保證
為保證在工程應用中的係統可靠性，降 低維護檢修頻率，ACS800 - 07產品全麵采 用高可靠性的功率器件，作為原裝進口設備 產品的各方麵性能指標，完全符合世界級的 標準：CE標準、UL標準、加拿大UL標 準。ABB公開承諾：直流電容器的壽命超過100000h、風機的運行壽命超過60 000h; 金屬外殼適用於惡劣的工況環境，帶有塗層 的控製板適用於腐蝕環境等，均保證了 ABB生產的ACS800係列傳動產品在實際工 程應用中的高可靠性。
ACS800 - 07傳動產品采用了大功率模 塊結構，出線側采用了較特殊的接線方式 —-每個模塊獨立於電機連接，從而可保證 某一逆變單元出現故障後，我們隻需將故障 模塊隔離，同時在傳動設備上，重新設置傳 動設備的輸出電流，然後便可以重新啟動設 備。這樣，可以保證在係統降容的情況下不 間斷生產，而且為方便設備的維護檢修， ACS800 -07係列大功率傳動設備的抽出結 構，極大程度地保證了檢修的方便、快捷。ACS800 -07大功率模塊化這種特性， 是其它品牌的傳動設備所沒有的，這樣的設 計不光能減少係統停車時間，還能降低用戶 的備品、備件的庫存量，為用戶帶來更多的 效益。
此外，ACS800 - 07產品豐富的可編程軟件功能，可實現對電機非常完善的保護。
3、刮板輸送機
