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2016-03
22
普傳科技PI9000系列變頻器在破碎機(jī)上的應(yīng)用
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一、前言

    破碎機(jī)廣泛運(yùn)用于礦山、冶煉、建材、公路、鐵路、水利和化學(xué)工業(yè)等眾多部門(mén)。目前常用碎石機(jī)械有鄂式破碎機(jī)、反擊式破碎機(jī)、風(fēng)選式粉碎機(jī)、錘式破碎機(jī)、沖擊式破碎機(jī)、輥式破碎機(jī)、復(fù)合式破碎機(jī)等。

    破碎機(jī)費(fèi)用在選礦廠中的消耗比較高,一般占選礦廠總成本的40%~60%,因此,提高破碎機(jī)的生產(chǎn)效率,降低單位能耗,減少成本,采用高效節(jié)能破碎設(shè)備是礦山的主要手段。


二、破碎機(jī)變頻改造的必要性

    此臺(tái)破碎機(jī)由兩臺(tái)200kw的異步電機(jī)通過(guò)皮帶連接拖動(dòng)同一個(gè)轉(zhuǎn)子軸,原控制系統(tǒng)采用星三角啟動(dòng),工頻運(yùn)行,啟動(dòng)沖擊電流大,容易引起電網(wǎng)波動(dòng),同時(shí)造成了很大的機(jī)械沖擊和磨損,導(dǎo)致電機(jī)的使用壽命大大降低,維護(hù)工作量較大,直接影響了生產(chǎn)效率;且原控制系統(tǒng)的電機(jī)一直工頻運(yùn)行,無(wú)法通過(guò)調(diào)整電機(jī)的轉(zhuǎn)速以適應(yīng)不同礦石的破碎要求。針對(duì)以上這些問(wèn)題,對(duì)原系統(tǒng)進(jìn)行變頻改造。


三、PI9000變頻器在破碎機(jī)上的應(yīng)用

    要加工的物料先由振動(dòng)給料機(jī)均勻地送到顎式破碎機(jī)進(jìn)行粗碎,粗碎后的物料由輸送機(jī)送入到細(xì)碎機(jī)進(jìn)行進(jìn)一步破碎,細(xì)碎后的物料被輸送到振動(dòng)篩進(jìn)行篩分,達(dá)到成品粒度要求的物料由成品輸送帶輸出即為成品;未達(dá)到成品粒度要求的物料從振動(dòng)篩返回細(xì)碎機(jī)重新加工,形成閉路多次循環(huán)。成品粒度可按用戶的需求進(jìn)行組合和分級(jí)。

    生產(chǎn)線的流程大致為:(料倉(cāng))——給料機(jī)——粗碎(顎式破碎機(jī))——細(xì)碎(反擊式破碎機(jī)或圓錐式破碎機(jī))——振動(dòng)篩——(成品)。

圖1破碎機(jī)應(yīng)用現(xiàn)場(chǎng)圖片

圖2  PI9000矢量變頻器應(yīng)用現(xiàn)場(chǎng)近景

()項(xiàng)目基本介紹

項(xiàng)目名稱:破碎機(jī)變頻改造

破碎機(jī)機(jī)構(gòu):200kW變頻電機(jī) 2臺(tái) (380V,1470rpm,50Hz,360A)

()選擇PI9000矢量控制變頻器的必要性

1、具有自動(dòng)加減速功能,可實(shí)現(xiàn)電機(jī)平滑啟動(dòng),機(jī)械沖擊小,減少維護(hù)保養(yǎng)費(fèi)用,減小了對(duì)電網(wǎng)的沖擊;

2、具有精確的轉(zhuǎn)速控制能力,用戶可根據(jù)材料和所需出料粒度調(diào)節(jié)合適的速度,變頻控制破碎機(jī)的輸出力矩隨著負(fù)載變化而改變,有效地提高效率;

3、節(jié)能,根據(jù)所破碎的材料來(lái)調(diào)節(jié)電機(jī)轉(zhuǎn)速,提高效率,節(jié)約電能;

4、變頻器保護(hù)功能齊全,可實(shí)現(xiàn)過(guò)壓、過(guò)流、欠壓、過(guò)載、短路等保護(hù)功能,確保電機(jī)穩(wěn)定運(yùn)行, 并可減少振動(dòng)、沖擊及噪音,提供良好工作環(huán)境等。

()變頻器的選型

1、變頻器的選擇及控制方案

    由于破碎機(jī)負(fù)載不恒定,隨著破碎對(duì)象的大小變化、喂料多少負(fù)載跳躍幅度很大,要求變頻器啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩大,過(guò)流能力強(qiáng),因此變頻器的功率選擇上要比電機(jī)大一檔。本方案采用兩臺(tái)220kw變頻器帶兩臺(tái)200kw電機(jī),因兩臺(tái)電機(jī)帶載同一個(gè)軸,同軸聯(lián)動(dòng),要求兩臺(tái)電機(jī)的轉(zhuǎn)速保持一致,對(duì)轉(zhuǎn)速的精度要求較高,若兩臺(tái)電機(jī)轉(zhuǎn)速不一致會(huì)出現(xiàn)一臺(tái)電機(jī)速度快,一臺(tái)速度慢,速度快的電機(jī)會(huì)拖著速度慢的旋轉(zhuǎn),很容易出現(xiàn)過(guò)電流報(bào)警,而速度慢的電機(jī)因存在轉(zhuǎn)差,使其處于再生發(fā)電狀態(tài),導(dǎo)致變頻器出現(xiàn)過(guò)電壓報(bào)警;為避免報(bào)警,此方案中兩臺(tái)PI9330 220G3變頻器通過(guò)外部端子同時(shí)啟動(dòng),并且采用直流共母線技術(shù),很好的解決了這個(gè)問(wèn)題,變頻控制系統(tǒng)啟動(dòng)平穩(wěn),運(yùn)行電流穩(wěn)定。

    根據(jù)以上變頻器選型原則,破碎機(jī)變頻改造用的器件選型清單如下:

機(jī)械設(shè)備

變頻器

數(shù)量

破碎機(jī)

PI9330 220G3

2臺(tái)

1破碎機(jī)用變頻器選型清單

2、變頻器端子接線圖

    破碎機(jī)用變頻器的主回路及控制回路端子的連接電路圖如下:



圖3 破碎機(jī)變頻改造原理圖

    設(shè)置啟動(dòng)和停止按鈕各一個(gè)。其中用到數(shù)字輸入端1、3,繼電器輸出1和2。其中輸入端子DI1定義為正轉(zhuǎn),DI1 與COM接通時(shí),電動(dòng)機(jī)作正轉(zhuǎn)運(yùn)行。按下停止按鈕時(shí)電機(jī)停止運(yùn)行。DI3設(shè)置為三線制運(yùn)行方式。變頻器中的F1組參數(shù)按照下表進(jìn)行相對(duì)應(yīng)的設(shè)置。當(dāng)變頻器發(fā)生故障時(shí)繼電器輸出1(常閉)動(dòng)作,該信號(hào)控制傳送皮帶交流接觸器的工作,當(dāng)有故障發(fā)生時(shí),停止所有皮帶機(jī)進(jìn)料機(jī)構(gòu)的動(dòng)作。 

()參數(shù)設(shè)置

序號(hào)

功能標(biāo)號(hào)

功能名稱

設(shè)置值

備注

1

F0.11

命令源選擇

1

端子臺(tái)控制

2

F1.00

DI1端子功能

1

正轉(zhuǎn)

3

F1.02

DI3端子功能

3

三線制運(yùn)行

4

F1.10

端子命令方式

2

三線制運(yùn)行方式1

5

F0.13

加速時(shí)間

90s

實(shí)際工藝要求進(jìn)行設(shè)置

6

F0.14

減速時(shí)間

90s

 

7

F2.02

繼電器輸出1

2

故障輸出

8

F2.05

繼電器輸出2

1

變頻器運(yùn)行

9

F3.07

停車方式

1

自由停車

表二 PI9000變頻器主要參數(shù)表

 

四、破碎機(jī)應(yīng)用PI9000變頻調(diào)速后的效果

    破碎機(jī)進(jìn)行變頻改造后效果良好,具備以下優(yōu)點(diǎn):

1、提高破碎工作效率 

變頻控制系統(tǒng)具有精確的轉(zhuǎn)速控制能力,使電機(jī)的轉(zhuǎn)矩輸出與負(fù)載相匹配。用戶可根據(jù)材料和所需出料粒度調(diào)節(jié)合適的速度,變頻控制破碎機(jī)的輸出力矩隨著負(fù)載變化而改變,有效地提高了工作的效率。

2、節(jié)約能源

變頻器控制破碎機(jī)與傳統(tǒng)控制的破碎機(jī)比較,能源節(jié)約是最有實(shí)際意義的。根據(jù)所破碎的材料來(lái)調(diào)節(jié)電機(jī)轉(zhuǎn)速工況是經(jīng)濟(jì)的運(yùn)行狀態(tài)。

3、延長(zhǎng)破碎機(jī)的使用壽命

變頻器有效的將啟動(dòng)電流的峰值減少到最低程度,延長(zhǎng)破碎電機(jī)的使用壽命。

4、防止電機(jī)損壞

   變頻器具有很好的過(guò)流保護(hù)功能,如出現(xiàn)設(shè)備卡料或設(shè)備缺潤(rùn)滑油導(dǎo)致電機(jī)負(fù)載過(guò)重,變頻器的保護(hù)功能可以對(duì)電機(jī)進(jìn)行有效保護(hù),防止其過(guò)載燒壞。


五、總結(jié)

    從PI9000變頻器在該客戶破碎機(jī)上的實(shí)際應(yīng)用來(lái)看,該變頻器能平穩(wěn)調(diào)速,控制精確,有效保證破碎機(jī)安全、穩(wěn)定地運(yùn)行,系統(tǒng)生產(chǎn)效率得到了極大提高,同時(shí)方便操作,易于維護(hù),為客戶節(jié)約了運(yùn)行成本,提高了工作效率,值得廣泛推廣和使用。

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