Người ta thường tin rằng nếu cấu hình thiết bị truyền động băng tải quá cao thì sẽ gây lãng phí tài nguyên. Tuy nhiên, đối với các thiết bị lớn, nếu đặt quá thấp sẽ khiến lực căng động tăng lên khi khởi động dây curoa, thậm chí khiến dây curoa bị cộng hưởng. Lựa chọn thiết bị dẫn động hợp lý là vấn đề then chốt trong thiết kế băng tải. Vấn đề mấu chốt là liệu thiết kế có hợp lý hay không, hoạt động có bình thường, chi phí bảo trì và khối lượng bảo trì thấp hay không. Bài viết phân tích ứng dụng, ưu nhược điểm của một số phương pháp lái xe phổ biến để tham khảo.
1. Con lăn điện
Trống điện được chia thành trống điện tích hợp và trống điện bên ngoài. Sự khác biệt chính giữa chúng là động cơ của trống điện tích hợp được lắp bên trong trống, trong khi động cơ của trống điện bên ngoài được lắp bên ngoài trống và được kết nối chắc chắn với trống.
Trống điện tích hợp có khả năng tản nhiệt kém do động cơ được lắp bên trong trống. Nó thường được sử dụng trên các băng tải có công suất dưới 30kw và chiều dài dưới 150m. Vì động cơ được lắp bên ngoài trống nên trống điện bên ngoài có khả năng tản nhiệt tốt hơn. Nó thường được sử dụng trên các băng tải có công suất dưới 45kw và chiều dài dưới 150m.
Ưu điểm: cấu trúc nhỏ gọn, chi phí bảo trì thấp, độ tin cậy cao, thiết bị dẫn động và con lăn truyền động được tích hợp thành một.
Nhược điểm: Hiệu suất khởi động mềm kém, ảnh hưởng lớn đến lưới điện khi động cơ khởi động. Độ tin cậy kém hơn phương pháp truyền động động cơ + khớp nối + hộp giảm tốc loại Y.
2. Chế độ lái kém của động cơ loại Y + khớp nối + hộp giảm tốc
Ưu điểm: cấu trúc đơn giản, khối lượng công việc bảo trì nhỏ, chi phí bảo trì thấp và độ tin cậy cao.
Nhược điểm: Hiệu suất khởi động mềm kém, ảnh hưởng lớn đến lưới điện khi động cơ khởi động. Thường được sử dụng trên băng tải có công suất dưới 45kw và chiều dài dưới 150m.
3. Động cơ loại Y + khớp nối chất lỏng giới hạn mô-men xoắn + hộp giảm tốc
Nó là một thiết bị dẫn động được sử dụng rộng rãi trên băng tải đai, thường được sử dụng trong các băng tải đai có công suất đơn dưới 630kw và chiều dài dưới 1500m.
Khớp nối chất lỏng giới hạn hình chữ nhật được chia thành khớp nối chất lỏng giới hạn hình chữ nhật có buồng phụ phía sau và khớp nối chất lỏng giới hạn hình chữ nhật không có buồng phụ phía sau. Do động cơ khởi động từ từ đi vào khoang làm việc của khớp nối chất lỏng qua lỗ tiết lưu qua buồng phụ phía sau nên hiệu suất khởi động của nó tốt hơn so với buồng sau.
Nếu chọn loại có buồng phụ phía sau, khi hai mẫu khớp nối chất lỏng có thể đáp ứng công suất truyền của nó, do thời gian khởi động dài và khả năng sinh nhiệt lớn của khớp nối chất lỏng nên nên ưu tiên loại khớp nối chất lỏng lớn hơn.
Nếu chọn loại không có buồng phụ phía sau, khi hai mô hình khớp nối chất lỏng có thể đáp ứng công suất truyền của nó thì nên ưu tiên loại khớp nối chất lỏng nhỏ hơn vì thời gian khởi động của khớp nối chất lỏng ngắn và sinh nhiệt nhỏ .
Đối với băng tải đai được dẫn động bởi nhiều động cơ, nếu chọn phương pháp truyền động này thì nên chọn khớp nối chất lỏng với khớp nối chất lỏng loại hạn chế mô-men xoắn buồng phụ phía sau.
Ưu điểm: tiết kiệm chi phí, cấu trúc đơn giản và nhỏ gọn, khối lượng công việc bảo trì nhỏ, chi phí bảo trì thấp, bảo vệ quá tải động cơ, khi điều khiển nhiều động cơ, công suất động cơ có thể được cân bằng, khởi động trễ có thể được chia thành các trạm và tác động đến Lưới điện khi khởi động băng tải giảm, độ tin cậy cao, giá thành thấp, là chế độ truyền động ưa thích cho các băng tải có chiều dài dưới 1500m.
Nhược điểm: Hiệu suất khởi động mềm kém, không phù hợp để sử dụng băng tải đai cho băng tải vận chuyển đi xuống và băng tải đai yêu cầu chức năng điều chỉnh tốc độ.
4. Động cơ loại Y + khớp nối chất lỏng điều chỉnh tốc độ + hộp giảm tốc
Là phương pháp truyền động thông dụng cho các băng tải đai lớn, thường được sử dụng trên các băng tải đai lớn có khoảng cách xa với chiều dài trên 800m.
Ưu điểm: kết cấu đơn giản, khối lượng công việc bảo trì quá tải nhỏ, động cơ khởi động không tải, động cơ bị quá tải, khi dẫn động nhiều động cơ có thể khởi động chậm, giảm tác động của băng tải lên nguồn điện lưới khi khởi động, độ tin cậy cao hơn, hiệu suất khởi động mềm tốt hơn và nó có hiệu suất có thể kiểm soát khi khởi động, nghĩa là thời gian khởi động có thể kiểm soát được, đường cong tốc độ khởi động có thể kiểm soát được và giá cả thấp.
Nhược điểm: Khi khởi động khớp nối chất lỏng, do đường cong thay đổi thể tích dầu và tốc độ thay đổi của khoang làm việc của khớp nối chất lỏng không tuyến tính và có độ lùi nên phản ứng động có thể điều khiển chậm và khó thực hiện đóng kín. kiểm soát vòng lặp, và đôi khi có rò rỉ dầu. Nó không thích hợp cho băng tải hướng xuống và cần có băng tải có chức năng điều chỉnh tốc độ.
5. Động cơ loại Y + thiết bị truyền động CST
Động cơ loại Y + thiết bị truyền động CST được hãng Dodge của Hoa Kỳ thiết kế cho băng tải, có độ tin cậy cao của thiết bị truyền động cơ điện tử, thường được sử dụng trong các băng tải cỡ lớn có đường dài với chiều dài trên 1000m.
Ưu điểm: hiệu suất khởi động mềm tốt, đường cong tốc độ tuyến tính và có thể kiểm soát khi khởi động, đường cong tốc độ có thể điều khiển được khi đỗ xe, điều khiển vòng kín có thể được thực hiện, khởi động không tải động cơ, cấu trúc đơn giản, khối lượng công việc bảo trì nhỏ, khi nhiều động cơ được điều khiển, nó có thể được trì hoãn khởi động theo từng giai đoạn, đồng thời giảm tác động của băng tải lên lưới điện khi khởi động.
Nhược điểm: yêu cầu cao về công nhân bảo trì và dầu bôi trơn, giá thiết bị cao. Nó không thích hợp cho băng tải hướng xuống và cần có băng tải có chức năng điều chỉnh tốc độ.
6. Động cơ cuộn dây + hộp giảm tốc
Có ba chế độ điều khiển động cơ cuộn dây + hộp giảm tốc:
Loại thứ nhất: dây quấn động cơ có điện trở tần số hoặc khả năng chống nước;
Không có chức năng điều chỉnh tốc độ và không thể khởi động động cơ thường xuyên, thường được sử dụng trong băng tải có chiều dài hơn 500m và động cơ không khởi động thường xuyên.
Loại thứ hai: dây điện trở dây kim loại động cơ;
Không có chức năng điều chỉnh tốc độ, nhưng động cơ có thể được khởi động thường xuyên và sau khi phanh bằng nguồn thyristor, đây là phương pháp truyền động phổ biến cho băng tải đi xuống.
Loại thứ ba: điều chỉnh tốc độ theo tầng của động cơ cuộn dây.
Nó có chức năng điều chỉnh tốc độ, có thể được sử dụng để điều khiển vòng kín và thường được sử dụng trong các băng tải đai lớn với khoảng cách dài hơn 1000m và chức năng điều chỉnh tốc độ.
Ưu điểm: phương pháp điều khiển thứ nhất và thứ hai, cấu trúc đơn giản, khối lượng công việc bảo trì nhỏ, hiệu suất khởi động mềm tốt, giá thành thấp, tác động nhỏ đến lưới điện khi khởi động, độ tin cậy cao, hiệu suất điều khiển tốt; Chế độ điều khiển thứ ba có hiệu suất phanh điện tuyệt vời.
Nhược điểm: chế độ điều khiển thứ nhất và thứ hai tiêu thụ năng lượng lớn khi khởi động và dừng; Hệ thống chế độ điều khiển thứ ba rất phức tạp và có xu hướng được thay thế bằng tần số xen kẽ hoặc tần số xen kẽ.
7. Động cơ DC tốc độ cao + hộp giảm tốc
Chế độ truyền động có chức năng điều chỉnh tốc độ, thường được sử dụng trong các băng tải đai lớn yêu cầu chức năng điều chỉnh tốc độ.
Ưu điểm: hiệu suất khởi động mềm tốt, đường cong tốc độ có thể điều khiển tuyến tính trong quá trình khởi động, đường cong tốc độ có thể điều khiển tuyến tính khi đỗ xe, hiệu suất phanh điện tốt, thay đổi tốc độ vô cấp, hiệu suất điều khiển tuyệt vời, có thể điều khiển vòng kín, độ tin cậy cao.
Nhược điểm: giá thành rất đắt, hệ thống chỉnh lưu thyristor phức tạp, thiết bị điều khiển điện tử chiếm diện tích lớn, hệ số công suất thấp, động cơ DC có vòng trượt, độ mòn chổi than lớn, khối lượng công việc bảo trì lớn, có Hiện tại không có loại chống cháy nổ và không thể sử dụng trong các mỏ than.
8. Động cơ DC tốc độ thấp dẫn động trực tiếp con lăn dẫn động của băng tải
Chế độ lái có chức năng điều chỉnh tốc độ thường được sử dụng trên băng tải lớn yêu cầu chức năng điều chỉnh tốc độ và băng tải có công suất động cơ duy nhất lớn hơn 1000kw.
Ưu điểm: hiệu suất khởi động mềm tuyệt vời, đường cong tốc độ có thể điều khiển tuyến tính khi khởi động, đường cong tốc độ có thể điều khiển tuyến tính khi đỗ xe, hiệu suất phanh điện tốt, thay đổi tốc độ vô cấp, hiệu suất điều khiển tuyệt vời, điều khiển vòng kín, không giảm tốc, độ tin cậy cao.
Nhược điểm: giá thành rất đắt, hệ thống chỉnh lưu thyristor phức tạp, thiết bị điều khiển điện tử chiếm diện tích lớn, hệ số công suất thấp, động cơ DC có vòng trượt, độ mòn chổi than lớn, khối lượng công việc bảo trì lớn, và loại không chống cháy nổ công suất cao hiện nay không thể sử dụng được trong mỏ than.
9. Động cơ điều chỉnh tốc độ chuyển đổi tần số + bộ giảm tốc
Có hai phương pháp điều khiển động cơ + hộp giảm tốc chuyển đổi tần số:
Loại thứ nhất: chuyển đổi tần số giao nhau và xen kẽ
Hệ số công suất của hệ thống chuyển đổi tần số xen kẽ thấp, trong quá trình khởi động và vận hành sẽ tạo ra một lượng lớn sóng hài bậc cao, gây ô nhiễm lưới điện. Việc khởi động động cơ thường xuyên cũng sẽ gây ra tác động lớn đến công suất phản kháng trên lưới điện, cần phải được quản lý toàn diện. Việc đầu tư vào thiết bị chuyển đổi tần số tương đối thấp.
Loại thứ hai: trao đổi là chuyển đổi tần số xen kẽ
Do hệ thống chuyển đổi tần số xen kẽ được trang bị bộ lọc và bộ bù trong thiết bị nên hệ số công suất lớn hơn 0,9, thành phần sóng hài cao hơn rất nhỏ và sẽ không gây ô nhiễm sóng hài, đồng thời ở đó không cần thiết lập thiết bị bù công suất phản kháng và hấp thụ hài hòa, nhưng công suất đơn lớn hơn 2000kw. Hệ thống chuyển đổi tần số xen kẽ hiện không thể sản xuất được ở Trung Quốc, thiết bị và phụ tùng thay thế phải nhập khẩu, tương đối cao trong lần đầu tư đầu tiên. Nó thường được sử dụng trong các băng tải đai lớn yêu cầu chức năng điều chỉnh tốc độ.
Ưu điểm: hiệu suất khởi động mềm tuyệt vời, đường cong tốc độ có thể điều khiển tuyến tính khi khởi động, đường cong tốc độ có thể điều khiển tuyến tính khi đỗ xe, hiệu suất phanh điện tốt, thay đổi tốc độ vô cấp, hiệu suất điều khiển tuyệt vời, điều khiển vòng kín, độ tin cậy cao.
Nhược điểm: giá thành rất đắt, thiết bị điều khiển điện tử chiếm diện tích lớn, công suất đơn hiện tại lớn hơn 400kw loại không chống cháy nổ, không sử dụng được trong các mỏ than.
Qua phân tích trên về ưu nhược điểm của các chế độ dẫn động của băng tải đai, khi lựa chọn thiết bị dẫn động của băng tải đai:
Đối với băng tải đai không cần điều chỉnh tốc độ và chiều dài của băng tải nhỏ hơn 1500m, động cơ loại Y + khớp nối chất lỏng giới hạn mô-men xoắn + hộp giảm tốc là chế độ lái ưu tiên, tiếp theo là động cơ cuộn dây + hộp giảm tốc (chế độ điều khiển là cuộn dây điện trở kim loại của động cơ);
Nếu chiều dài của băng tải dài hơn 1500m thì động cơ loại Y + thiết bị truyền động CST là phương pháp truyền động được ưu tiên, tiếp theo là động cơ loại Y + khớp nối chất lỏng điều chỉnh tốc độ + hộp giảm tốc.
Trong trường hợp lưu lượng giao thông của băng tải thay đổi lớn và cần phải điều chỉnh tốc độ, động cơ điều chỉnh tốc độ chuyển đổi tần số + bộ giảm tốc là phương pháp truyền động ưa thích của nó, tiếp theo là điều chỉnh tốc độ theo tầng + bộ giảm tốc của động cơ cuộn dây.
