来源 :中国电子网2022-04-06
大连港是中国东北地区承接进口矿石的主要港口，大连港某码头公司拥有国内最大、最先进的30万吨级矿石专用卸船泊位，可靠泊目前世界上所有适航的散矿运输船舶。
一、电费浪费严重，节能是当务之急
目前我国货运码头的皮带输送机在码头装船领域大量使用。由于诸多原因，使用中相当长时间都处于空载或轻载运行状态，电能浪费严重。如使用变频调速技术，可减少电能浪费，同时也能解决大功率皮带输送机的启动困难问题。
另外许多皮带输送机采用的软起动装置绝大部分是液力偶合器，下行运输皮带机在启动运行制动过程中会形成电机失控现象，若在皮带输送机上安装变频器，可随时将电机产生的负力回馈到电网中，减少发热损耗，解决机械系统及电气系统的冲击问题，延长设备的使用寿命，并能有效地节约电能。
基于此，英威腾给大连港**码头的下行皮带运输机调速选择了英威腾Goodrive800四象限柜机。除了具有卓越的调速性能，使用英威腾Goodrive800变频器，具有非常明显的节能效果，实验数据显示，该产品一年总节电量为313200度，为企业节约电费31.32万元，是港口码头企业技术改造升级和产品更新换代的理想调速装置。
二、英威腾出马，推下行皮带机变频器方案
本次英威腾的方案，主回路主要由用户开关QF，变频器输入主断路器QF1，缓冲接触器KM4，主回路接触器KM1，LCL滤波器，整流单元，逆变单元以及输出电抗器几部分组成。
系统主回路原理图
运行监测状态
启动波形：皮带机空载启动，从输出转矩曲线判断，皮带机停止时由于皮带机存在惯性，电机处于临界发电状态。
增加直流制动皮带停止时监测波形
停车波形：停机时增加了直流制动，停机采用安全停机SS1指令，在100%转矩制动后，逆变输出持续10s转矩保持。在100%流量4000t/h时停机稳定，不存在下溜情况。
三、助力“碳中和”，英威腾用数据说话
1 直接效益
试验运行数据
由现场皮带机运行数据不难看出，基本处于1000t/h流量时，电机就处于发电状态，发电功率随着负载增加而增加。
根据目前运行状态，大连港矿石码头4号堆场BC44号皮带机年运行300天，12小时工作制。满载80%，半载20%工作时间。可以产生的直接效益为：
300x12x80%x100x1+300x12x20%x35x1=31.32万元
（电费按照1元/kW.h）
注：以上计算以实际工况为准，仅供参考。
2 减少污染排放
总节电量313200度，相当于节约了125.28吨标准煤，同时减少污染排放85.2吨碳粉尘、312.26吨二氧化碳（CO?）、9.4吨二氧化硫（SO?）、4.7吨氮氧化物(NOx)。
3 间接效应
变频器软启动可以降低机械冲击
过大的冲击转矩往往造成电动机转子笼条、端环断裂和定子端部绕组绝缘磨损，导致击穿烧机；转轴扭曲，联轴节、传动齿轮损伤等。
变频器软启动可以降低电网冲击
过大的起动电流（空载起动电流可达额定电流的4~7倍，带载起动时可达8~10倍或更大），会造成电网电压下降，影响其他用电设备的正常运行，还可能使欠压保护动作，造成设备的有害跳闸。同时过大的起动电流会使电机绕组发热，从而加速绝缘老化，影响电机寿命。
变频器软停止可以降低对生产设备造成冲击
起动过程中的受力突变往往造成生产设备（皮带）缩短使用寿命；影响传动精度，甚至影响正常的过程控制。
四、总述
Goodrive800系列工程传动变频器是英威腾针对目前石油、煤矿、冶金和港口码头等领域出现的多传动需求，专门研发的产品。
而大连港**码头的下行皮带机采用英威腾Goodrive800-26系列四象限变频器后，既保证了皮带机运行稳定，又将下行皮带机这种特殊负载产生的能量反馈回了电网，同时也解决了皮带机运行中的软启动、软停止问题。
现场的应用表明了，利用先进的英威腾Goodrive800-26四象限变频器能够可靠、高效、稳定的拖动下行皮带机，可以大大提高皮带机控制的自动化程度，降低现场的维护工作量，给港口、码头等企业带来可观的经济效益。