　　2020年10月的一天，依然阳光明媚、绿意盎然，陕煤集团榆北煤业公司曹家滩公司第三代智能快速掘锚成套装备在地面联合试运转取得圆满成功，创下了快速掘锚装备多个国内第一。此套系统中带式输送机的驱动采用了江苏嘉轩公司4*315KW的永磁同步直驱电动滚筒，也是目前国内取得煤安认证永磁滚筒功率最大的。从而可见，永磁滚筒已趋向成熟化，也将推动更大功率的永磁滚筒尽早的应用于煤矿中来。
　　一、项目背景
　　1、掘进系统是煤矿生产的重要组成部分，护盾式快速掘锚装备是国内目前智能快速掘锚速度最快、安全体系更健全可靠的掘进装置。然而就对配套此系统的带式输送机驱动提出了更高的要求，结构简单、重载启动、远程控制、无人值守、拆装方便、运行可靠、传动效率高。
　　2、永磁直驱系统应用特点
　　1)、效率高，能耗低。采用的永磁直驱电动机效率达到国际 IE4( 高于国家一级能耗标准) ，与传统驱动系统比较，实现节电 20%左右。
　　2)、起动转矩大，重载起动性能更卓越。永磁同步电动机匹配智能同步变频器能恒定输出额定负载转矩2 倍的起动转矩，彻底解决了重载起动难的问题。异步电动机和永磁同步电动机的起动特性。
　　3)、系统免维护。电动机采用直驱式结构，去掉减速机、耦合器等中间环节，安装方便，无需加油维护，减少大量巡检工作量，节省人力、物力。
　　4)、调速性能优越。实现由量定速，减小输送带磨损和设备损耗，低速变频调速工况下节能效果更为明显。
　　5)、功率平衡功能好。根据需要分配多机载荷，可避免单机过载造成的设备损坏等问题。
　　6)、通信功能丰富。支持多种通信接口的接入，可与上位机通信，实现在线监测监控。完善的保护功能，能实现对过压、过流、欠压等各种故障的保护，保障系统安全稳定运行。
　　二、永磁同步直驱滚筒在掘进机的应用
　　曹家滩公司122107主运输顺槽掘进长度6000米，运量140d/h、带速4m/s，对矿用隔爆型永磁同步电动滚筒与传统驱动装置进行对比分析。矿用隔爆型永磁同步电动滚筒应用于煤矿带式输送机中，采用永磁直驱电动机替代传统的机械驱动装置，取代了异步电动机、减速器、液力偶合器和联轴器，这种直接驱动的方式，可使传动系统结构简化、效率提高、噪声降低、安装方便，而且无需进行日常维护、检修，从而节省了大量的人力物力成本，有效提高了带式输送机运行的可靠性和运行效率。附系统组成图、联合现场调试图以及现场安装图。

　　系统组成图

联合调试现场图

　　三、节能效益分析
　　永磁直驱电动滚筒带式输送机轴功率315kW，结合驱动系统效率，每天运行时间 16 h，每年按 330 d 计，每年耗电量为 315/0. 945 × 16 × 330 = 1760000 kW·h。“异步电机 + 减速器 + 液压联轴节”带式输送机轴功率315 kW，结合驱动系统效率，每天运行时间16 h，每年按330 d 计，每年耗电量为 315/0. 750×16 ×330 =2217600 kW·h。电费0. 7 元/( kW·h) ，永磁直驱电动滚筒驱动较“异步电机 + 减速机 + 液压联轴节”驱动每年可节省电费320320元。
　　四、结论
　　永磁电动滚筒在大型掘进系统的带式输送机中的使用，节省空间，节约了巷道施工及驱动基础建设成本，安装周期短，系统免维护，易实现远程智能控制，确保了作业安全;从长期利益看，设备使用及维护成本低，仅用两年的时间便可以将投资回收。

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