时间:2020-08-19 16:59:28来源:大连普传科技股份有限公司
一、序言
破碎机广泛运用于矿山、冶炼、建材、公路、铁路、水利和化学工业等行业。目前常用碎石机械有鄂式破碎机、反击式破碎机、风选式粉碎机、锤式破碎机、冲击式破碎机、辊式破碎机、复合式破碎机等。
破碎机费用在选矿厂中的消耗比较高,一般占选矿厂总成本的40%~60%,因此,提高破碎机的生产效率,降低单位能耗,减少成本,采用高效节能破碎设备是矿山的主要手段。
二、破碎机变频改造的必要性
此台破碎机由两台200kw的异步电机通过皮带连接拖动同一个转子轴,原控制系统采用星三角起动,工频运行,起动冲击电流大,容易引起电网波动,同时造成了很大的机械冲击和磨损,导致电机的使用寿命大大降低,维护工作量较大,直接影响了生产效率。且原控制系统的电机一直工频运行,无法通过调整电机的转速以适应不同矿石的破碎要求。针对以上这些问题,对原系统进行变频改造。
三、PI500变频器在锤式破碎机上的应用
要加工的物料先由振动给料机均匀地送到颚式破碎机进行粗碎,粗碎后的物料由输送机送入到细碎机进行进一步破碎,细碎后的物料被输送到振动筛进行筛分,达到成品粒度要求的物料由成品输送带输出即为成品;未达到成品粒度要求的物料从振动筛返回细碎机重新加工,形成闭路多次循环。成品粒度可按用户的需求进行组合和分级。
生产线的流程大致为:(料仓)——给料机——粗碎(颚式破碎机)——细碎(反击式破碎机或锤式破碎机)——振动筛——(成品)。
图1破碎机应用现场图片
图2 PI500矢量变频器应用现场近景
(一)项目基本介绍
项目名称:破碎机变频改造
破碎机机构:200kW变频电机 2台 (380V,1470rpm,50Hz,360A)
(二)选择PI500矢量控制变频器的必要性
1、具有软起动功能,降低电机起动电流,可实现电机平滑起动,机械冲击小,减少维护保养费用,减小了对电网的冲击;
2、具有精确的转速控制能力,用户可根据材料和所需出料粒度调节合适的速度,变频控制破碎机的输出力矩随着负载变化而改变,有效地提高效率;
3、节能,根据所破碎的材料来调节电机转速,提高效率,节约电能;
4、变频器保护功能齐全,可实现过压、过流、欠压、过载、短路等保护功能,确保电机稳定运行, 并可减少振动、冲击及噪音,提供良好工作环境等。
(三)变频器的选型
A、变频器的选择及控制方案
由于破碎机负载不恒定,随着破碎对象的大小变化、喂料多少负载跳跃幅度很大,要求变频器启动转矩大,过流能力强,因此变频器的功率选择上要比电机大一档。本方案采用两台250kw变频器带两台200kw电机,因两台电机带载同一个轴,同轴联动,要求两台电机的转速保持一致,对转速的精度要求较高,若两台电机转速不一致会出现一台电机速度快,一台速度慢,速度快的电机会拖着速度慢的旋转,很容易出现过电流报警,而速度慢的电机因存在转差,使其处于再生发电状态,导致变频器出现过电压报警;为避免报警,此方案中两台PI500 250G3R变频器通过外部端子同时启动,并且采用直流共母线技术,很好的解决了这个问题,变频控制系统启动平稳,运行电流稳定。
根据以上变频器选型原则,破碎机变频改造用的器件选型清单如下:
机械设备 | 变频器 | 数量 |
破碎机 | PI500 250G3R | 2台 |
表1破碎机用变频器选型清单
B、变频器端子接线图
破碎机用变频器的主回路及控制回路端子的连接电路图如下:
设置起动和停止按钮各一个。其中用到数字输入端1、3,继电器输出1和2。其中输入端子DI1定义为正转,DI1 与COM接通时,电动机作正转运行。按下停止按钮时电机停止运行。DI3设置为三线制运行方式。变频器中的F1组参数按照下表进行相对应的设置。当变频器发生故障时继电器输出1(常闭)动作,该信号控制传送皮带交流接触器的工作,当有故障发生时,停止所有皮带机进料机构的动作。
(四)参数设置
序号 | 功能标号 | 功能名称 | 设置值 | 备注 |
1 | F0.11 | 命令源选择 | 1 | 端子台控制 |
2 | F1.00 | DI1端子功能 | 1 | 正转 |
3 | F1.02 | DI3端子功能 | 3 | 三线制运行 |
4 | F1.10 | 端子命令方式 | 2 | 三线制运行方式1 |
5 | F0.13 | 加速时间 | 90s | 实际工艺要求进行设置 |
6 | F0.14 | 减速时间 | 90s | |
7 | F2.02 | 继电器输出1 | 2 | 故障输出 |
8 | F2.05 | 继电器输出2 | 1 | 变频器运行 |
9 | F3.07 | 停车方式 | 1 | 自由停车 |
表二 PI500变频器主要参数表
四、破碎机应用PI500变频调速后的效果
破碎机进行变频改造后效果良好,具备以下优点:
1、提高破碎工作效果
变频控制系统具有精确的转速控制能力,使电机的转矩输出与负载相匹配。用户可根据材料和所需出料粒度调节合适的速度,变频控制破碎机的输出力矩随着负载变化而改变,有效地提高了工作的效率。
2、节约能源
变频器控制破碎机与传统控制的破碎机比较,能源节约是最有实际意义的。根据所破碎的材料来调节电机转速工况是经济的运行状态。
3、延长破碎机的使用寿命
变频器有效的将启动电流的峰值减少到最低程度,延长破碎电机的使用寿命。
4、防止电机损坏
变频器具有很好的过流保护功能,如出现设备卡料或设备缺润滑油导致电机负载过重,变频器的保护功能可以对电机进行有效保护,防止其过载烧坏。
五、结束语
从PI500系列变频器在该客户破碎机上的实际应用来看,该变频器能平稳调速,控制精确,有效保证破碎机安全、稳定地运行,系统生产效率得到了极大提高,同时方便操作,易于维护,为客户节约了运行成本,提高了工作效率,值得广泛推广和使用。
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