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普傳科技PI500系列變頻器在錘式破碎機上的應用

來源:
大連普傳科技股份有限公司
日期:
2020年8月10日
一、序言
破碎機廣泛運用于礦山、冶煉、建材、公路、鐵路、水利和化學工業等行業。目前常用碎石機械有鄂式破碎機、反擊式破碎機、風選式粉碎機、錘式破碎機、沖擊式破碎機、輥式破碎機、復合式破碎機等。
破碎機費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,提高破碎機的生產效率,降低單位能耗,減少成本,采用高效節能破碎設備是礦山的主要手段。
二、破碎機變頻改造的必要性
此臺破碎機由兩臺200kw的異步電機通過皮帶連接拖動同一個轉子軸,原控制系統采用星三角起動,工頻運行,起動沖擊電流大,容易引起電網波動,同時造成了很大的機械沖擊和磨損,導致電機的使用壽命大大降低,維護工作量較大,直接影響了生產效率。且原控制系統的電機一直工頻運行,無法通過調整電機的轉速以適應不同礦石的破碎要求。針對以上這些問題,對原系統進行變頻改造。
三、PI500變頻器在錘式破碎機上的應用
要加工的物料先由振動給料機均勻地送到顎式破碎機進行粗碎,粗碎后的物料由輸送機送入到細碎機進行進一步破碎,細碎后的物料被輸送到振動篩進行篩分,達到成品粒度要求的物料由成品輸送帶輸出即為成品;未達到成品粒度要求的物料從振動篩返回細碎機重新加工,形成閉路多次循環。成品粒度可按用戶的需求進行組合和分級。
生產線的流程大致為:(料倉)——給料機——粗碎(顎式破碎機)——細碎(反擊式破碎機或錘式破碎機)——振動篩——(成品)。


圖1破碎機應用現場圖片


圖2 PI500矢量變頻器應用現場近景
(一)項目基本介紹
項目名稱:破碎機變頻改造
破碎機機構:200kW變頻電機?2臺 (380V,1470rpm,50Hz,360A)
(二)選擇PI500矢量控制變頻器的必要性
1、具有軟起動功能,降低電機起動電流,可實現電機平滑起動,機械沖擊小,減少維護保養費用,減小了對電網的沖擊;
2、具有精確的轉速控制能力,用戶可根據材料和所需出料粒度調節合適的速度,變頻控制破碎機的輸出力矩隨著負載變化而改變,有效地提高效率;
3、節能,根據所破碎的材料來調節電機轉速,提高效率,節約電能;
4、變頻器保護功能齊全,可實現過壓、過流、欠壓、過載、短路等保護功能,確保電機穩定運行, 并可減少振動、沖擊及噪音,提供良好工作環境等。
(三)變頻器的選型
A、變頻器的選擇及控制方案
由于破碎機負載不恒定,隨著破碎對象的大小變化、喂料多少負載跳躍幅度很大,要求變頻器啟動轉矩大,過流能力強,因此變頻器的功率選擇上要比電機大一檔。本方案采用兩臺250kw變頻器帶兩臺200kw電機,因兩臺電機帶載同一個軸,同軸聯動,要求兩臺電機的轉速保持一致,對轉速的精度要求較高,若兩臺電機轉速不一致會出現一臺電機速度快,一臺速度慢,速度快的電機會拖著速度慢的旋轉,很容易出現過電流報警,而速度慢的電機因存在轉差,使其處于再生發電狀態,導致變頻器出現過電壓報警;為避免報警,此方案中兩臺PI500 250G3R變頻器通過外部端子同時啟動,并且采用直流共母線技術,很好的解決了這個問題,變頻控制系統啟動平穩,運行電流穩定。
根據以上變頻器選型原則,破碎機變頻改造用的器件選型清單如下:
機械設備 變頻器 數量
破碎機 PI500 250G3R 2臺
表1破碎機用變頻器選型清單
B、變頻器端子接線圖
破碎機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 破碎機變頻改造原理圖
設置起動和停止按鈕各一個。其中用到數字輸入端1、3,繼電器輸出1和2。其中輸入端子DI1定義為正轉,DI1 與COM接通時,電動機作正轉運行。按下停止按鈕時電機停止運行。DI3設置為三線制運行方式。變頻器中的F1組參數按照下表進行相對應的設置。當變頻器發生故障時繼電器輸出1(常閉)動作,該信號控制傳送皮帶交流接觸器的工作,當有故障發生時,停止所有皮帶機進料機構的動作。?
(四)參數設置
序號 功能標號 功能名稱 設置值 備注
1 F0.11 命令源選擇 1 端子臺控制
2 F1.00 DI1端子功能 1 正轉
3 F1.02 DI3端子功能 3 三線制運行
4 F1.10 端子命令方式 2 三線制運行方式1
5 F0.13 加速時間 90s 實際工藝要求進行設置
6 F0.14 減速時間 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 變頻器運行
9 F3.07 停車方式 1 自由停車
表二 PI500變頻器主要參數表
四、破碎機應用PI500變頻調速后的效果
破碎機進行變頻改造后效果良好,具備以下優點:
1、提高破碎工作效果
  變頻控制系統具有精確的轉速控制能力,使電機的轉矩輸出與負載相匹配。用戶可根據材料和所需出料粒度調節合適的速度,變頻控制破碎機的輸出力矩隨著負載變化而改變,有效地提高了工作的效率。
2、節約能源
  變頻器控制破碎機與傳統控制的破碎機比較,能源節約是有實際意義的。根據所破碎的材料來調節電機轉速工況是經濟的運行狀態。
3、延長破碎機的使用壽命
  變頻器有效的將啟動電流的峰值減少到低程度,延長破碎電機的使用壽命。
4、防止電機損壞
變頻器具有很好的過流保護功能,如出現設備卡料或設備缺潤滑油導致電機負載過重,變頻器的保護功能可以對電機進行有效保護,防止其過載燒壞。
五、結束語
從PI500系列變頻器在該客戶破碎機上的實際應用來看,該變頻器能平穩調速,控制精確,有效保證破碎機安全、穩定地運行,系統生產效率得到了極大提高,同時方便操作,易于維護,為客戶節約了運行成本,提高了工作效率,值得廣泛推廣和使用。

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