随着矿业开采技术快速发展，矿用机械设备自动化程度也在持续提高。矿石运输是矿业开采中的关键环节，运输设备的合理选择和安全维护对提高企业经济效益，保证矿业安全高效输送具有重要意义。

港口皮带机是用于港口矿石上下料的设备，下行时从货船上下料，上行时往货船上装料，一般由输送带，机架，驱动，张紧，制动，储带，清扫等装置组成。传统的港口皮带机使用变频器驱动异步电动机的方案，存在驱动稳定性差、传动效率低、主从功率分配不平衡、能耗高等缺点。随着永磁直驱技术和变频技术的快速发展，矿石运输方案效率更高、功耗更低、可靠性更好、传输距离更远、多机主从同步性能也更强。本文介绍英威腾GD350A变频器在港口皮带机设备上的永磁直驱做功率平衡的应用方案。

客户需求

广东某港口皮带运输设备，主要运输物料为货运铁矿石，运量6000T/h，最高货运量8000T/h，运输长度1430米，运输倾角0-5°，提升高度5.78米，皮带宽度1800mm，带速最高3.14m/S，传动辊筒直径1000mm。

1、多机功率平衡：两台电机带同一套皮带，需要严格保证实时功率平衡，避免因速度不同步导致电机对拉，增加内部损耗和变频器故障。

2、低速大扭矩：皮带需要随起随停，需要保证满载启动时的大扭矩同步输出和加减速阶段的功率平衡分配。

3、低速永磁电机直驱：优异的大功率永磁电机驱动性能，保证极低速度/极大功率永磁同步电机下的矢量控制性能。

4、长距离传输稳定性：两台变频器距离较远，需要保证长距离下的通讯信号和控制信号稳定传输。

5、大功率变频驱动：超大功率低压变频器多采用多机并柜方案，需要保证多机并柜方案的可靠性与稳定性。

英威腾解决方案

两台永磁直驱电机分别使用英威腾GD350A-1000G-6变频器，变频器使用开环矢量控制，保证满载启动下的大扭矩输出。

考虑到两台变频器需要实时功率分配均衡，因此两台变频器之间做主从同步，通过加装CAN主从卡做实时数据交互，主从变频各加一定的下垂量做功率平衡调节。

主从功率平衡：两台变频器一主一从，主机接收PLC发送的给定频率，将当前运行频率通过CAN主从卡写入从机，并读取从机将的运行频率和输出转矩。主从变频在给定频率的基础上叠加下垂频率，最终保证主从机快速调节运行频率，保证主从功率动态均衡。

低速大转矩启动：两台变频器均采用永磁直驱电机SVC专用控制方案，低速直驱时优异的出力表现，保证了满载状态下带载启动和功率均衡的控制性能。

长距离传输：两台变频器距离1400米，Modbus通讯和CAN主从通讯分别加装了光纤转换模块，以保证远距离通讯传输的可靠性。

大功率变频驱动：GD350A系列变频器单机最大功率到630kw，超过630kw需采用并机方案，本方案中GD350A-1000G-6变频器使用两台500kw变频器并机方案，并机板通过光纤发送主从驱动信号，保证驱动信号的同步性，变频器编配输入输出电抗器，保证变频器电流均衡分配。

*主机变频器

*现场设备

主从控制是自动化系统中较常见的一种控制模型，因负载类型多样化，控制方案没有明确的模型，而是需要根据负载类型和控制要求去适配。该方案因电机功率大，主从电机距离远，电机直驱转矩大，驱动控制难度大，是英威腾在港口皮带机应用上的成熟解决方方案，优异的产品性能得到客户的高度认可。