一、帶(dai)式輸送(song)機用SPFD系統介紹(shao)

1)帶式輸送機用智能永磁變頻直驅系統簡介 

智能永磁變(bian)(bian)頻(pin)(pin)直驅系統(tong)（SPFD）是(shi)由江蘇航天自主研(yan)發并生產、以永磁變(bian)(bian)頻(pin)(pin)技(ji)術為(wei)核心的(de)新型帶(dai)式輸送(song)機(ji)驅動 系統(tong)產品，與(yu)傳(chuan)統(tong)裝置相比，永磁變(bian)(bian)頻(pin)(pin)直驅系統(tong)具有低速、大扭矩、傳(chuan)動效率高、運行(xing)平穩、結構緊湊、占據空間小等 諸多(duo)優點，適合在各(ge)種惡(e)劣工況(kuang)下工作(zuo)，是(shi)目前帶(dai)式輸送(song)機(ji)理想的(de)驅動系統(tong)。

2)帶式輸送機用智能永磁變頻直驅系統構成

永(yong)磁(ci)(ci)變頻直驅系(xi)統(tong)(tong)由永(yong)磁(ci)(ci)變頻直驅電動機(ji)，專(zhuan)用智(zhi)能變頻控(kong)制系(xi)統(tong)(tong)，系(xi)統(tong)(tong)控(kong)制裝(zhuang)置及冷卻系(xi)統(tong)(tong)組成(cheng)。 

①永磁變(bian)頻電(dian)動(dong)機(ji)通過專用的(de)智能變(bian)頻控制(zhi)直接驅(qu)動(dong)電(dian)動(dong)機(ji)輸(shu)出扭矩(ju)實現帶式(shi)輸(shu)送(song)機(ji)軟啟(qi)動(dong)，實現了(le)帶式(shi)輸(shu)送(song)機(ji)多電(dian)動(dong)機(ji)驅(qu)動(dong)的(de)轉矩(ju)平衡。系統具有低(di)速(su)大(da)轉矩(ju)突出特點，很好的(de)滿(man)足(zu)了(le)帶式(shi)輸(shu)送(song)機(ji)平穩重載啟(qi)動(dong)的(de)需要。 無齒輪(lun)箱，簡化傳動(dong)鏈，有效降低(di)了(le)使用維護成本。 

②系統(tong)控(kong)(kong)制(zhi)(zhi)(zhi)裝(zhuang)置(zhi)，永磁變(bian)頻直驅系統(tong)控(kong)(kong)制(zhi)(zhi)(zhi)裝(zhuang)置(zhi)采用(yong)專(zhuan)用(yong)的控(kong)(kong)制(zhi)(zhi)(zhi)箱(xiang)(xiang)進(jin)行(xing)控(kong)(kong)制(zhi)(zhi)(zhi)，由該控(kong)(kong)制(zhi)(zhi)(zhi)箱(xiang)(xiang)集中(zhong)控(kong)(kong)制(zhi)(zhi)(zhi)系統(tong)內(nei)各(ge)設備（包(bao)括(kuo)永磁電動(dong)機、專(zhuan)用(yong)智能變(bian)頻器及其冷卻(que)系統(tong)），并采集處理(li)系統(tong)內(nei)的各(ge)種信息（永磁電動(dong)機定子(zi)及軸承的溫度，各(ge)冷卻(que)系統(tong)的溫度、 壓力、 濕度等(deng)）對系統(tong)進(jin)行(xing)實時保護。 同時控(kong)(kong)制(zhi)(zhi)(zhi)箱(xiang)(xiang)預留多種通訊接口，支持以太網(wang)，Modbus、Profibus和遠程I/0。 

③冷卻系統是一種為永(yong)磁(ci)變(bian)頻(pin)直(zhi)驅電動機和專(zhuan)用智能控(kong)制器使(shi)用而研發(fa)設計(ji)的獨立外循環(huan)空水(shui)冷冷卻系統， 是整個SPFD永(yong)磁(ci)變(bian)頻(pin)直(zhi)驅系統的重要組成部(bu)分。

3)帶式輸送機用智能永磁變頻直驅系統特點

安全可靠

·無減速系統、 直接驅動(dong)(dong)，系統運行(xing)更(geng)平穩(wen)，振動(dong)(dong)更(geng)小， 噪(zao)音(yin)更(geng)低，可靠性提(ti)高;

·變(bian)頻啟(qi)動，變(bian)頻調速(su)，對膠帶(dai)和設備的沖(chong)擊減小;

·可(ke)控(kong)性(xing)好，通過(guo)變頻(pin)控(kong)制可(ke)以實現(xian)帶式輸送機多(duo)驅動功率平(ping)衡;

·變頻器配(pei)電抗器和(he)濾(lv)波裝置，不(bu)會(hui)沖擊電網(wang)和(he)干擾(rao)其他(ta)設備;

免維護

·無減速系統(tong)及(ji)附(fu)屬的(de)液壓系統(tong)，維護量和成本降低;

節能高效

·無減速系統， 機械效率100%。

智能化控制

·系統具(ju)備零(ling)速滿轉矩輸出特性，實現重載起動;

·具(ju)備低速(su)驗帶功能;

·直接(jie)轉矩控(kong)制，雙閉環（速度環、 電(dian)流環）調節，實現多驅(qu)動(dong)平衡(heng)；

·變頻控制，實現(xian)帶式輸送(song)機的 “ S ” 曲線起(qi)動、 停車、 并(bing)可(ke)根(gen)據負載調節膠帶運行速度;

4)永磁變頻直驅系統與傳統驅動系統對比

驅動方式     比較項目	異步電機+液力耦合器+減速器驅動系統	異步電機+CST驅動系統	變頻器+變頻異步電機+減速器驅動系統	永磁變頻直驅系統
結構形式	電機+     液力糯合器+     減速器	電機+CST	變頻器+電機+減速器	DTC變頻器+永磁電機
軟起、軟停性能	低速性能差	低速性能， 一般，可實現軟起軟停	可實現軟起、軟停	可實現低速重載工況下的     S曲線啟動     啟動時間可調范圍寬     軟起、軟停性能好
調速性能	差	一般	調速性能好	調速精度高     響應速度快， 無極調速
多機功率     轉矩平衡	較差 對(dui)多(duo)機不能實(shi)現功(gong)率(lv)平衡(heng)機械損失大	一般     能實現多機平衡	能實現雙閉環控制     控制精度高	能實現雙閉環控制     控制精度高
驗帶	不可以	可調驗帶速	可調驗帶速	可調驗帶速
功率因數	低	低	較高	在寬負載范圍均     保持高功率因素
效率	低	一般	較高	在寬負載范圍均保持高效率
運行成本	高、需定期換油	一般、需定期換油	一般、需定期換油	低     基本免維護節能效果好
維護及備件費用	維護費用高	設備復雜， 維護費用高	機械維護成本較高	無機械部分維護     電子配件方便
體積、重量	體積大、重量大	體積較大	標準柜體/重量輕	體積小/重量輕
控制及通訊	不能自動控制	控制復雜	開放式，   標準化通訊接口豐富	開放式，   標準化通訊接口豐富

二、帶式輸送機用SPFD系統選型

1)選型說明

①根據(ju)用戶現場使用環境及(ji)電壓等級要求， 帶式輸送機驅動 SPFD系統(tong)共分以下四(si)種基本系列：

工況要求	系統組成	電壓等級	功率范圍
具有隔爆兼本安型要求的煤礦井下使用的低壓系列	TBVF系列礦用隔爆型三相永磁同步變頻電動機BPJ1系列礦用隔爆兼本質安全型交流變頻器	380V/660/1140V	30kW~1000kW
具有隔爆兼本安型要求的煤礦井下使用的高壓系列	TBVF系列礦用高壓隔爆型三相永磁同步變頻電動機     BPJV系列礦用隔爆兼本質安全型高壓交流變頻器	3.3kV/6kV/10kV	220kW~2000kW
一般環境下使用的低壓系列	TPTYC系列三相變頻調速永磁同步電動機     BP系列交流變頻器	380V/660/1140V	30kW~   1000kW
一般環境下使用的高壓系列	TPTYC系列高壓三相變頻永磁同步電動機BPG系列高壓交流變頻器	3.3kV/6kV/10kV	220kW~2000kW

②為(wei)滿足用(yong)戶對(dui)不(bu)同外形尺寸要求， 永磁電機對(dui)應有(you)S、 M、 L三種不(bu)同的(de)機座號。

③除基本機座尺寸外，江蘇(su)航天公司的(de)SPFD系統提供專業化個性(xing)定制，以滿足不(bu)同(tong)的(de)運輸安裝要求(qiu)及現(xian)場使用工況。

1)選型說明

①永磁變(bian)頻(pin)電動機(ji)選(xuan)型

確定電機轉速

根據計算出的(de)(de)電(dian)機轉速，選擇與(yu)之(zhi)接近的(de)(de)電(dian)機額定(ding)轉速，標(biao)準(zhun)轉速有60、75、90、120r/min，若無(wu)與(yu)之(zhi)接近的(de)(de)轉 速，請聯系江蘇(su)航天技術部門。

確定電機型號

在實際轉(zhuan)(zhuan)速(su)低于電(dian)機額(e)定轉(zhuan)(zhuan)速(su)時(shi)(shi)，按(an)照所需(xu)轉(zhuan)(zhuan)矩選(xuan)擇電(dian)機；而在實際轉(zhuan)(zhuan)速(su)高(gao)于電(dian)機額(e)定轉(zhuan)(zhuan)速(su)時(shi)(shi)，按(an)照所需(xu)功(gong)率選(xuan) 擇電(dian)機。 總之，任何(he)情況(kuang)下都要保證(zheng)電(dian)機在轉(zhuan)(zhuan)速(su)范(fan)圍(wei)內(nei)有足夠的轉(zhuan)(zhuan)矩。

確(que)定冷卻、 安裝(zhuang)方式

主系(xi)列(lie)采用臥(wo)式安裝(zhuang)方式， 如需冷卻系(xi)統等其他(ta)安裝(zhuang)方式，請(qing)聯(lian)系(xi)江蘇航(hang)天技術部門。

2)永磁變頻(pin)電動(dong)機訂(ding)貨信息

型號

防爆要求

額定電壓

功率范圍

轉速范圍

安裝方式

接線方式

防護等級

絕緣等級

冷卻工作     方式制式

振動速度

噪聲標準

控制方式

使用環境

TBVF系列

防爆

380V     660V     1140V

30kW     ~     1000kW

60rpm ~ 120rpm

臥式安     裝或按     客戶需     求安裝

Y/△

IP55

180H

水冷     IC46W

S1

≤1.8

≤85dB     A計權

直接轉     矩控制/     矢量控     制

海拔不超過1000m;     大氣壓在80-110kPa;     電動機環境空氣溫度隨季     節變化， 但不超過40℃     (注：如電機在海拔超過     1000m、最高溫度高于     +40℃、最低環境空氣溫     度-15℃的條件下使用時     應按GB755-2008的規定

3.3kV     6kV     10kV

220kW     ~     2000kW

60rpm     ~     90rpm

Y接

155F

mm/s

TPTYC     系列

非防爆

380V     660V     1140V

30kW     ~     1000kW

60rpm     ~     120rpm

臥式安     裝或按

Y/△

IP55

180H

水冷     IC46W

S1

≤1.8

≤85dB     A計權

直接轉     矩控制/     矢量控制

或供需雙方協商解決。 )     防爆類可用：     1、在具有甲烷混合物及煤塵爆炸危險的煤礦井下使用;     2、在無破壞金屬絕緣氣體和蒸汽的環境下使用。

3.3kV     6kV     10kV

220kW     ~     2000kW

60rpm     ~     90rpm

客戶需     求安裝

Y接

155F

mm/s

②永磁變頻電動機(ji)訂貨參數

永(yong)磁電動機分為隔爆型TBVF系列(lie)和非防爆型TPTYC系列(lie)。

三、專用變頻器選型

BP系列通用型變頻(pin)器柜

BPJ1系列礦用隔爆兼本質安全型交流變頻器

SPFD專用變頻器簡介

SPFD專(zhuan)(zhuan)(zhuan)用(yong)(yong)(yong)變(bian)頻器(qi)是本(ben)公司最新研發生產的永磁直驅系統專(zhuan)(zhuan)(zhuan)用(yong)(yong)(yong)型變(bian)頻器(qi)，其引進國外核(he)心(xin)控制(zhi)(zhi)(zhi)技(ji)術，采用(yong)(yong)(yong)直接轉矩(ju)控制(zhi)(zhi)(zhi)/無速度傳感器(qi)矢量控制(zhi)(zhi)(zhi)，可在無編(bian)碼器(qi)的情況(kuang)下實(shi)現(xian)力矩(ju)的精確控制(zhi)(zhi)(zhi)。SPFD專(zhuan)(zhuan)(zhuan)用(yong)(yong)(yong)變(bian)頻器(qi)具有效(xiao)率高(gao)、電(dian)磁兼(jian)容(rong)性優越、環境適(shi)應能力強等特(te)點，能盡量減少(shao)對電(dian)網及周圍設(she)備的干擾，充分(fen)滿足(zu)各種(zhong)工況(kuang)需求。

專用變頻器選型

① 電壓匹配

選(xuan)擇(ze)與電機相同的供電電壓等級，SPFD專用(yong)變(bian)頻器(qi)有(you)380V、660V、1140V三個電壓等級可選(xuan)。

② 功率匹配

變頻器功(gong)率≥電機功(gong)率×1.12倍

注:變頻器為(wei)針對皮帶機(ji)工(gong)況設計,滿足1.5倍過(guo)載1min/10min,2倍過(guo)載10s/10min。

③ 能量(liang)回(hui)饋(選(xuan)配)

SPFD專用變頻器為普通(tong)型(xing)(xing)(兩象限(xian))和能量(liang)回饋(kui)型(xing)(xing)(四象限(xian))，一般情況(kuang)下選擇普通(tong)型(xing)(xing)，不需注明，在有能量(liang)回饋(kui)的工況(kuang)下(比如皮帶機下運工況(kuang))，應選擇能量(liang)回饋(kui)型(xing)(xing)變頻器。

注：能量回饋(kui)型(xing)變頻器需適(shi)配對應(ying)型(xing)號的礦(kuang)(kuang)用(yong)隔(ge)爆型(xing)電抗(kang)器和礦(kuang)(kuang)用(yong)隔(ge)爆型(xing)濾(lv)波電抗(kang)器。

④ 變頻器訂貨信息

當您(nin)訂貨時，請根據上述的(de)(de)選型方法，選出最(zui)適合您(nin)的(de)(de)變(bian)頻(pin)(pin)器(qi)(變(bian)頻(pin)(pin)器(qi)柜(ju))型號。如果表中未有您(nin)需要的(de)(de)規格，您(nin)可致電江蘇航天(tian)公司進行具體咨詢。您(nin)訂貨時至少應提供(gong)如下信(xin)息。

·SPFD專用變頻器(qi)的(de)全型號及名(ming)稱(cheng)；

·使用工況；

·訂購數(shu)量(liang)。

BP系列通用型變頻器柜選型表

序號	電機功率(kW)	380V
		變頻器型號	變頻器功率(kW)	尺寸   W×H×D (mm)
1	110	BP-132/380	132	1600×800×600
2	132	BP-160/380	160	1600×800×600
3	160	BP-200/380	200	1800×800×600
4	200	BP-250/380	250	2000×1000×600
5	220	BP-250/380	250	2000×1000×600
6	250	BP-315/380	315	2000×1000×600
7	280	BP-355/380	355	/
8	315	BP-355/380	355	/
9	355	BP-400/380	400	/

注：本選型表僅適用于TPTYC系列(lie)三相變頻(pin)調速(su)永磁同(tong)步(bu)電(dian)動(dong)機

BPJ1系列礦用隔爆兼本質安全型交流變頻器選型表

序號	電機功率(kW)	660V				1140V
		變頻器型號	功率kW	尺寸W×H×D(mm)	重量     (kg)	交頻器型號	功率kW	尺寸W×H×D(mm)	重量(kg)
1	55	/	/	/	/	BPJ1   -75/1140	75	1425×788×850	1023
2	75	/	/	/	/	BPJ1   -90/1140	90	1425×788×850	1023
3	90	/	/	/	/	BPJ1-110/1140	110	1425×788×850	1023
4	110	/	/	/	/	BPJ1-132/1140	132	1425×788×850	1023
5	132	/	/	/	/	BPJ1-160/1140	160	1490×842×1060	1616
6	160	BPJ1   -200/660	200	1265×692.5×1100	1120	BPJ1   -200/1140	200	1490×842×1060	1616
7	200	BPJ1   -280/660	280	1265×692.5×1100	1120	BPJ1-250/1140	250	1490×842×1060	1616
8	220	BPJ1   -280/660	280	1265×692.5×1100	1120	BPJ1-250/1140	250	1490×842×1060	1616
9	250	BPJ1   -280/660	280	1265×692.5×1100	1120	BPJ1-315/1140	315	1490×842×1060	1616
10	280	BPJ1   -355/660	355	1265×692.5×1100	1120	BPJ1-315/1140	315	1490×842×1060	1616
11	315	BPJ1   -355/660	355	1265×692.5×1100	1120	BPJ1-400/1140	400	1970×888×1230	3238
12	355	BPJ1   -400/660	400	1265×692.5×1100	1120	BPJ1-400/1140	400	1970×888×1230	3238
13	400	/	/	/	/	BPJ1-500/1140	500	1970×888×1230	3238
14	450	/	/	/	/	BPJ1-500/1140	500	1970×888×1230	3238
15	500	/	/	/	/	BPJ1-560/1140	560	1970×888×1230	3238
16	560	/	/	/	/	BPJ1-630/1140	630	1970×888×1230	3238
17	630	/	/	/	/	BPJ1-710/1140	710	2200×900×1600	3750
18	710	/	/	/	/	BPJ1-800/1140	800	2200×900×1600	3750
19	800	/	/	/	/	BPJ1   -1000/1140	1000	2200×900×1600	3750

注：本選型表僅適用于(yu)TBVF系列(lie)礦(kuang)用隔爆型三相(xiang)永磁同步變頻電(dian)動機

BPJ1系列礦用隔爆兼本質安全型交流變頻器選型表

序號	電機功率(kW)	1140V
		變頻器型號	電抗器型號		變頻器功率(kW)	尺寸   WxH×D (mm)	重量(kg)
1	315	BPJ1-400/1140K	DKB1-560/1140L	DKB1-560/1140	400	2390×1230×783	3086.5
2	355	BPJ1-400/1140K	DKB1-560/1140L	DKB1-560/1140	400	2390×1230×783	3086.5
3	400	BPJ1-500/1140K	DKB1-560/1140L	DKB1-560/1140	500	2390×1230×783	3086.5
4	450	BPJ1-500/1140K	DKB1-560/1140L	DKB1-560/1140	500	2390×1230×783	3086.5
5	500	BPJ1-560/1140K	DKB1-630/1140L	DKB1-630/1140	560	2390×1230×783	3086.5
6	560	BPJ1-630/1140K	DKB1-630/1140L	DKB1-630/1140	630	2390×1230×783	3086.5

注(zhu)： 本選(xuan)型表僅適用于有能量回(hui)饋工況下(xia)的TPTYC系列三相變頻(pin)調速永磁同步電動(dong)機(ji)

DKB1系列礦用隔爆型濾波電抗器/礦用隔爆型電抗器選型表

變頻器型號	電抗器型號	1140V
		礦用隔爆型濾波電抗器型號	尺寸   WxH×D     (mm)	重量(kg)		礦用隔爆型濾波電抗器型號	尺寸WxH×D     (mm)	重量(kg)
BPJ1-400/1140K	400	DKB1-560/1140L	1432×763.5×767	1215		DKB1-560/1140	1432×688.5×867	1410
BPJ1-500/1140K	500	OKB1-560/1140L	1432×763.5×767	1215		DKB1-560/1140	1432×688.5×867	1410
BPJ1-560/1140K	560	DKB1-630/1140L	1432×763.5×767	1215		DKB1-630/1140	1432×688.5×867	1410
BPJ1-630/1140K	630	DKB1-630/1140L	1432×763.5×767	1215		DKB1-630/1140	1432×688.5×867	1410

四、系統控制裝置

概述

SPFD控(kong)制系(xi)(xi)(xi)(xi)統(tong)采(cai)用專門的(de)(de)控(kong)制箱(xiang)進行控(kong)制，由該(gai)控(kong)制箱(xiang)集中控(kong)制系(xi)(xi)(xi)(xi)統(tong)內各(ge)設(she)備（主要包括(kuo)永磁電(dian)機(ji)、 變(bian)頻(pin)器及(ji)其冷(leng)卻(que)系(xi)(xi)(xi)(xi)統(tong)），并(bing)采(cai)集處理系(xi)(xi)(xi)(xi)統(tong)內各(ge)設(she)備的(de)(de)信號（主要包括(kuo)永磁電(dian)機(ji)定(ding)子及(ji)軸承溫度、 永磁電(dian)機(ji)及(ji)變(bian)頻(pin)器冷(leng)卻(que)系(xi)(xi)(xi)(xi)統(tong)溫度、 壓力(li)、 流(liu)量(liang)等(deng)）對系(xi)(xi)(xi)(xi)統(tong)進行實時保護。 用戶只需(xu)根據該(gai)控(kong)制箱(xiang)的(de)(de)反饋信號給出起(qi)停(ting)命令即可，控(kong)制箱(xiang)自(zi)動根據程(cheng)(cheng)序起(qi)停(ting)相應設(she)備，實時對系(xi)(xi)(xi)(xi)統(tong)進行監控(kong)及(ji)保護，并(bing)將系(xi)(xi)(xi)(xi)統(tong)狀態輸出。 可以很大(da)程(cheng)(cheng)度上方(fang)便用戶使用SPFD系(xi)(xi)(xi)(xi)統(tong)，減(jian)少工作(zuo)量(liang)，快速銜接(jie)。 同(tong)時控(kong)制箱(xiang)預留多種通訊接(jie)口，支持多種網絡， 包括(kuo)工業(ye)以太網、 Modbus、Profibus和遠程(cheng)(cheng)I/0等(deng)。

控(kong)制(zhi)(zhi)箱核心部(bu)件由觸摸屏(ping)＋可編程控(kong)制(zhi)(zhi)器（以(yi)下簡(jian)稱PLC）構成。 PLC主要負責整個系統(tong)的連(lian)鎖(suo)控(kong)制(zhi)(zhi)，現場的各種(zhong)連(lian)鎖(suo)保(bao)護(hu)信號(hao)和(he)設備(bei)狀態信號(hao)全部(bu)引入PLC輸入點，由PLC根據操作指(zhi)令邏輯運算后輸出信號(hao)對現場設備(bei)進行起停控(kong)制(zhi)(zhi)。 系統(tong)狀態及參數通過觸摸屏(ping)實時顯示，方便用戶及時了解(jie)系統(tong)狀況(kuang)。

控制箱的控制方式

控制箱具備遠控、 手(shou)動(dong)及閉鎖三種控制方式：

①遠(yuan)控(kong)(kong)：本(ben)系統接收來自皮(pi)帶機(ji)主控(kong)(kong)等遠(yuan)程(cheng)信號的控(kong)(kong)制指令，自動按程(cheng)序啟停(ting)所有設備。

②手動：主要用于設備調試(shi)階段，亦可作為臨(lin)時生產的(de)應急措(cuo)施，由控制箱(xiang)上的(de)按鈕實現(xian)所有設備開停(ting)。

③閉鎖：禁止起動。