青岛中加特矿用隔爆兼本质安全型永磁同步变频调速一体式电动滚筒（图）

功能特征

    （1）高效节能，高功率因数，符合绿色矿山、碳达峰碳中和的战略目标。

    （2）变频器、永磁外转子、电机多极化技术相结合，省掉了传统的减速机、耦合器传动结构，传动效率高。

    （3）传动形式简单，系统可靠性高。

    （4）免维护，降低了维护费用，减少了维护人员。

    （5）完善的数据监测和保护功能，满足矿山智能化建设要求。

技术参数

    青岛中加特矿用防爆兼本质安全型永磁同步变频调速一体式电动滚筒的主要技术参数如下：

技术创新点

    （1）将外转子永磁直驱滚筒电机和变频器创新性地集成在一起，形成了小尺寸、高防护等级、易拆装、易维护的永磁滚筒直驱一体机。通过将变频主控单元、功率单元、储能单元、信号采集保护单元和外转子永磁直驱电机的模块化集成，实现了滚筒一体机的小体积、高防护等级、高抗震、低能耗的优点。在原有基础上进一步将带式输送机的滚筒、大功率外转子直驱永磁电机、永磁电机变频器集成在一起，集成后的大功率电滚筒永磁直驱一体机具有高效节能、防护等级高、环境适应性强、基建成本低等优点。替代了电机+减速机+变频器的带式输送机驱动方式。

    （2）定子采用独特阶梯槽设计方法，将传统平行槽按照上下线圈结构做成阶梯状，这种槽型可以采用成型线圈，提高材料的利用率；滚筒一体机电机部分为外转子电机，这种电机内定子冲片一般为梨型槽结构，用于散嵌线圈的设计，青岛中加特电气股份有限公司内定子冲片有2种，一种为普通梨型槽；一种为阶梯槽设计，阶梯槽是一种平行槽按照上下线圈结构做成阶梯状，这种槽型可以采用成型线圈，槽满率达95%以上，同时优化磁路，从而大幅提高了槽的利用率和硅钢片的利用率，同时也节省了材料。针对这种槽结构，公司开发了内定子绕组采用集中式上下嵌线的布置结构。

    （3）IGBT触发和多种高速反馈逻辑时序无晶振自适应处理方法；设计研发了一种处理速度快的高压IGBT模块触发和反馈逻辑时序无晶振自适应控制方法。IGBT的触发具有信号抗干扰性强和故障反馈保护精准、快速等优点。本设计通过将触发和反馈逻辑综合处理，使反馈信号能够独立于系统时钟之外，摆脱对高速时钟信号的依赖。同时通过逻辑处理实现多种常用驱动板反馈逻辑的判断，可在不更改系统或程序的情况下适用于个驱动厂家的驱动逻辑，从而提高系统的适用性。

应用推广

    2020年，在内蒙古双欣矿业有限公司投产应用了永磁同步变频调速一体式电动滚筒，平均每天运行20h。带式输送机在安装变频驱动后运行状态平稳，启动转矩大，振动也较之前明显减小，检修操作方便，减少了维护时间，提高了生产效率。

    矿用隔爆兼本质安全型永磁同步变频调速一体式电动滚筒在设计之初就考虑了如何实现节能减排和提高电能利用率，传统输送带传送电机的电能利用效率普遍低于80%，矿用永磁电滚筒一体机的电能利用效率超过了95%。这正符合我国节能减排、工业自动化和创新驱动的发展理念，将有较好的应用推广前景。

    现场应用（图）