1、问题的提出
转载机的给料机是自移式破碎机的重要组成部分，系统采用液压驱动方式，由2台驱动电动机，2台直齿减速机．4台液压泵，2台液压马达．2台行星减速机和驱动轴、液压管路等构成。系统经2台250 kW主驱动电动机产生动力，经2台直齿减速机带动4台液压泵产生系统压力．驱动2台l500 r/min液压马达工作，经过2台行星减速机减速后驱动主驱动轴，带动刮板工作。由于现场T作环境恶劣，粉尘严重，设备振动大，冬季与夏季温差大，液压系统及元件多次出现故障，严重影响设备可靠运行。液压系统设备元件较多，导致故障率偏高。系统维护技术要求高，工艺复杂，维修困难，严重影响半连续采煤系统的正常运行。随着工业传动技术的日趋提高．变频器驱动已经广泛应用到各种工况，故考虑是否可以用ACS800驱动系统替代液压驱动系统，本文就此问题进行全面技术、经济分析比较，探讨应用ACS800变频驱动给料机的可行性。
2、技改的关键问题
2.1使用ACS800的可行性
(1)转载机的给料机工作特点①多数空载启动，基本无过载现象，偶然带额定负载启动，受料斗最多有70 t煤炭；②要求零速启动，速度范围在0～0.6 r/min．可以手动控制缓慢加速或减速，速度在0.3—0.5 m/min使用较多并稳定运行；③稳定运行中外界负载基本稳定，冲击性较小；④环境温度较低，当温度低于-5℃时，启动料斗壁加热器；当温度升至30℃时，停止加热。粉尘较大，防护等级应IP54；
⑤控制与保护应完善，便于司机监控。
(2)ACS800的特点 ABB生产的传动模块具有很宽功率、电压范围，低噪声、低干扰，有多种内、外设功能模块，提供控制、保护、监测、编程和通信等功能，柜体内结构紧凑，便于安装，特别是启动和制动过程平滑，无震动力矩，可以保证电动机低速时具有额定转矩，而且效率高，对电网冲击小，故障率低。由此特点可知．采用ACS800驱动完全可以满足给料机驱动的需要。
2.2方案确定与主要设备选型
(1)ACS800驱动系统组成
驱动系统主要由1台ACS800传动，2台驱动电动机，2台行星减速机组成。
(2)主要设备选型
①减速器选型现在系统使用的行星减速器要求额定输入功率130 kW．输入转速1500 r/min．考虑设备多数运行时间都在0.3～0.5 m/min低速状态，且交流异步电动机一般转速1 488 r/min可以通过ACS800超调不超过5%来满足1 500 r/min的工作需要，因此行星减速器可以继续保留使用：
②驱动电动机选型 由给料机额定驱动功率
板式给料机额定驱动功率
PN=1.3Fzv/1 000 77=307.27/kW
板式给料机驱动电动机功率Pml =(1.1～1.6)PN
考虑到给料机采用了2台电动机驱动需留一定过载能力，重载启动时较多，冬季常常还要在料斗煤炭冻粘后带载启动．因此取系数1.6．则总驱动功率Pld=491.6 kW，系统使用2台电动机同轴驱动，选取每台电动机额定功率为250 kW，转速1500 r/min．频率50HZ，额定电压380 V，额定电流430 A、功率因数0.87、IP54。
③ACS800选型
变频器选型主要考虑变频器与电动机电压、电流、转矩最佳匹配问题，此外还考虑负载类型和防护等级等。结合给料机工作条件，按照电动机的负载功率选择变频器是可以满足工作需要的．对于连续工作的变频器容量可参考电动机额定值选取：
通过以上计算可知，变频器容量应在303.6—318 kW。考虑设计中电动机按重载启动运行选取的．安全系数较大，变频器额定电流一般取电动机额定电流的1.1—1.5倍，则变频器电流473～645 A．通过变频器选型手册确定变频器型号ACS800-07-0400-3。主要参数如下：工作电压400 V，电流693A，容量315 kW，IP54。
3、经济分析与对比
(1)技改设备经济费用分析
由于液压驱动与变频驱动均使用的行星减速器和驱动电机．以下对比经济分析中不在考虑该设备。如表1、表2所示。
只需将液压驱动系统费用1/2投入到变频系统改造中即可满足改造及备件费用。
(2)运行维护经济对比分析
2008—2009年，伊敏露天矿半连续采煤系统较好地发挥了设备的额定工作效率。变频驱动的工作面带式输送机与采用液压驱动的给料机工作性质相近，运行时间相同。通过对两者运行、维护各项指标的对比分析，可以更好地反应出液压驱动与变频器驱动之间的优缺点及经济效益情况。
①故障率及维修费用比较如表3。
2008~2009两年时间里，给料机液压平均每年故障16次，影响运行时间117.5 h．发生维修费用11万元。工作面带式输送机变频器平均每年发生故障5.5次，影响运行时间7.3h。发生维修费用1.9万元。如果将给料机液压驱动改成变频驱动每年增加设备运行时间112 h．多生产煤炭112x2000=22.4万t．减少维修费用9.1万元。
②日常维护费用比较 给料机液压驱动每年需更换液压油．合计材料费用15.6万元．更换全部滤器合计费用2万元．处理液压故障更换液压原件常发生液压油泄漏，需及时补油，合计费用4万元。工作面变频器仅需要定期除尘．检修即可，基本无维护费用。每年可节约维护费用21.6万元。
③液压驱动与变频器驱动两者综合经济性对比分析
由以上分析可知，将给料机液压驱动改造成变频驱动技术上是完全可行的，改造费用170万元。通过表4经济性对比分析可知，改造后每年可节约日常维护费用28.6万元．节约故障维修费用24.2万元，合计52.8万元，仅通过节约费用预计1200 d即可收回改造成本。设备改造后故障率大大降低，减少设备故障时间．每年可增加产量2000t/hx57h=11.4万t。增加产值1 140万元。
