普传科技PI9000系列变频器在破碎机上的应用

普传科技PI9000系列变频器在破碎机上的应用

一、前言

破碎机广泛运用于矿山、冶炼、建材、公路、铁路、水利和化学工业等众多部门。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启动,工频运行,启动冲击电流大,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、PI9000变频器在破碎机上的应用

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(反击式破碎机或圆锥式破碎机)——振动筛——(成品)。



图1破碎机应用现场图片



2  PI9000矢量变频器应用现场近景

()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)

()选择PI9000矢量控制变频器的必要性

1、具有自动加减速功能,可实现电机平滑启动,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。

()变频器的选型

1、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220kw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PI9330 220G3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

PI9330 220G3

2台

1破碎机用变频器选型清单

2、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:



3 破碎机变频改造原理图

设置启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。 

()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 PI9000变频器主要参数表

 

四、破碎机应用PI9000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、提高破碎工作效率 

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、总结

PI9000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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