板式喂料機(jī)的變頻調(diào)速器控制
2005-08-23 00:00
1 問題提出
巢湖水泥廠3號石灰石破碎機(jī)選用2PF-1212型反擊式破碎機(jī)一級破碎，其喂料系統(tǒng)采用1500×12000板式喂料機(jī)，拖動電機(jī)選用Y225M-4型三相交流異步電動機(jī)。因喂料機(jī)不能調(diào)節(jié)系統(tǒng)的線速度，當(dāng)喂料過剩時，只能靠停電機(jī)的方式停止喂料，給喂料量的控制帶來了一定的難度，尤其是陰雨天氣，物料粘性大，電機(jī)重載起停頻繁，對電機(jī)及傳動系統(tǒng)沖擊較大。另外，間隔喂料不易控制喂料的均勻性，對破碎出料粒度影響較大，難以滿足生產(chǎn)要求。
2 系統(tǒng)改造與調(diào)試
考慮破碎系統(tǒng)要求，變頻器不但能控制電機(jī)變速運(yùn)行，還要能夠提供足夠的轉(zhuǎn)矩輸出。為此，在眾多的變頻器品牌中，我們選用ABB公司生產(chǎn)的ACS600系列變頻器，其主要特性如下：
1)直接轉(zhuǎn)矩(DTC)控制技術(shù)，改變了傳統(tǒng)的矢量型變頻器的控制方式，零轉(zhuǎn)速下不需要速度反饋，就能達(dá)到滿轉(zhuǎn)矩的轉(zhuǎn)矩輸出特性，動態(tài)響應(yīng)快，并且平穩(wěn)可控，啟動轉(zhuǎn)矩高達(dá)額定轉(zhuǎn)矩的200％，能承受150％的過載l分鐘。
2)對電機(jī)提供全方位保護(hù)，包括過壓、過流、缺相以及電機(jī)堵轉(zhuǎn)及溫升保護(hù)，同時可實現(xiàn)電機(jī)軟起動，使設(shè)備運(yùn)行平穩(wěn)，從而延長設(shè)備使用壽命，并可減少振動、沖擊及噪音，提供良好工作環(huán)境等。
通過測試發(fā)現(xiàn)，板式喂料機(jī)拖動電機(jī)正常運(yùn)行時，三相平均電流僅30A(額定電流84．6A)，電機(jī)選型明顯偏大。經(jīng)過項目論證，選用變頻調(diào)速器是完全能達(dá)到較好效果的。
變頻器安裝、接線較為簡單，一般情況下，只需將變頻器串接于電動機(jī)主回路電纜中即可。為了操作方便，可在操作臺上增設(shè)10kΩ轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)電位器1個和數(shù)顯式轉(zhuǎn)速表1塊，而原先的起停控制回路無需更改。
結(jié)合破碎系統(tǒng)的工藝現(xiàn)狀，為了防止后續(xù)破碎的空載運(yùn)行以及低頻運(yùn)行時，高次諧波引起電機(jī)繞組發(fā)熱等不利因素的發(fā)生，將頻率下限設(shè)定為10Hz(轉(zhuǎn)速300r／min)，上限為50Hz(轉(zhuǎn)速1470r／min)，通過指針式電位器，根據(jù)生產(chǎn)的實際需要任意調(diào)節(jié)。
3 改造效果
1)調(diào)速范圍寬
喂料控制實現(xiàn)了無級調(diào)速，可以根據(jù)實際來料以及后續(xù)破碎狀況及時調(diào)節(jié)喂料量，達(dá)到了連續(xù)均勻喂料的預(yù)期效果。
2)電機(jī)啟動無沖擊性損害
三相交流異步電動機(jī)采用直接起動方式時，起動電流約為額定電流的5～7倍。技改后，啟動電流小于額定電流的1．7倍，并杜絕了頻繁起停電機(jī)的間隔喂料方式，設(shè)備運(yùn)行狀況大為改善，減輕了崗位工人的設(shè)備維修工作量。
3)節(jié)電效果顯著
通過兩個多月的運(yùn)行，正常時電機(jī)運(yùn)行頻率為20～40Hz，電網(wǎng)平均電流8～15A，節(jié)電率達(dá)40％以上。
巢湖水泥廠3號石灰石破碎機(jī)選用2PF-1212型反擊式破碎機(jī)一級破碎，其喂料系統(tǒng)采用1500×12000板式喂料機(jī)，拖動電機(jī)選用Y225M-4型三相交流異步電動機(jī)。因喂料機(jī)不能調(diào)節(jié)系統(tǒng)的線速度，當(dāng)喂料過剩時，只能靠停電機(jī)的方式停止喂料，給喂料量的控制帶來了一定的難度，尤其是陰雨天氣，物料粘性大，電機(jī)重載起停頻繁，對電機(jī)及傳動系統(tǒng)沖擊較大。另外，間隔喂料不易控制喂料的均勻性，對破碎出料粒度影響較大，難以滿足生產(chǎn)要求。
2 系統(tǒng)改造與調(diào)試
考慮破碎系統(tǒng)要求，變頻器不但能控制電機(jī)變速運(yùn)行，還要能夠提供足夠的轉(zhuǎn)矩輸出。為此，在眾多的變頻器品牌中，我們選用ABB公司生產(chǎn)的ACS600系列變頻器，其主要特性如下：
1)直接轉(zhuǎn)矩(DTC)控制技術(shù)，改變了傳統(tǒng)的矢量型變頻器的控制方式，零轉(zhuǎn)速下不需要速度反饋，就能達(dá)到滿轉(zhuǎn)矩的轉(zhuǎn)矩輸出特性，動態(tài)響應(yīng)快，并且平穩(wěn)可控，啟動轉(zhuǎn)矩高達(dá)額定轉(zhuǎn)矩的200％，能承受150％的過載l分鐘。
2)對電機(jī)提供全方位保護(hù)，包括過壓、過流、缺相以及電機(jī)堵轉(zhuǎn)及溫升保護(hù)，同時可實現(xiàn)電機(jī)軟起動，使設(shè)備運(yùn)行平穩(wěn)，從而延長設(shè)備使用壽命，并可減少振動、沖擊及噪音，提供良好工作環(huán)境等。
通過測試發(fā)現(xiàn)，板式喂料機(jī)拖動電機(jī)正常運(yùn)行時，三相平均電流僅30A(額定電流84．6A)，電機(jī)選型明顯偏大。經(jīng)過項目論證，選用變頻調(diào)速器是完全能達(dá)到較好效果的。
變頻器安裝、接線較為簡單，一般情況下，只需將變頻器串接于電動機(jī)主回路電纜中即可。為了操作方便，可在操作臺上增設(shè)10kΩ轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)電位器1個和數(shù)顯式轉(zhuǎn)速表1塊，而原先的起停控制回路無需更改。
結(jié)合破碎系統(tǒng)的工藝現(xiàn)狀，為了防止后續(xù)破碎的空載運(yùn)行以及低頻運(yùn)行時，高次諧波引起電機(jī)繞組發(fā)熱等不利因素的發(fā)生，將頻率下限設(shè)定為10Hz(轉(zhuǎn)速300r／min)，上限為50Hz(轉(zhuǎn)速1470r／min)，通過指針式電位器，根據(jù)生產(chǎn)的實際需要任意調(diào)節(jié)。
3 改造效果
1)調(diào)速范圍寬
喂料控制實現(xiàn)了無級調(diào)速，可以根據(jù)實際來料以及后續(xù)破碎狀況及時調(diào)節(jié)喂料量，達(dá)到了連續(xù)均勻喂料的預(yù)期效果。
2)電機(jī)啟動無沖擊性損害
三相交流異步電動機(jī)采用直接起動方式時，起動電流約為額定電流的5～7倍。技改后，啟動電流小于額定電流的1．7倍，并杜絕了頻繁起停電機(jī)的間隔喂料方式，設(shè)備運(yùn)行狀況大為改善，減輕了崗位工人的設(shè)備維修工作量。
3)節(jié)電效果顯著
通過兩個多月的運(yùn)行，正常時電機(jī)運(yùn)行頻率為20～40Hz，電網(wǎng)平均電流8～15A，節(jié)電率達(dá)40％以上。
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