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一(yi)、前言(yan)

 ;   破(po)(po)碎機(ji)(ji)(ji)廣泛運用于礦山、冶煉、建材、公路、鐵路、水利(li)和化學工(gong)業等眾(zhong)多(duo)部門。目前常用碎石機(ji)(ji)(ji)械(xie)有鄂式破(po)(po)碎機(ji)(ji)(ji)、反擊(ji)式破(po)(po)碎機(ji)(ji)(ji)、風選(xuan)式粉碎機(ji)(ji)(ji)、錘式破(po)(po)碎機(ji)(ji)(ji)、沖擊(ji)式破(po)(po)碎機(ji)(ji)(ji)、輥式破(po)(po)碎機(ji)(ji)(ji)、復合式破(po)(po)碎機(ji)(ji)(ji)等。

    破(po)碎機(ji)費用(yong)在選礦廠(chang)中(zhong)的消耗比較高，一般占選礦廠(chang)總(zong)成(cheng)本的40％～60％，因此，提高破(po)碎機(ji)的生產效(xiao)率，降低單位能耗，減少成(cheng)本，采用(yong)高效(xiao)節能破(po)碎設備是礦山(shan)的主要手段。

二(er)、破碎機變頻改造的必要性

    此(ci)臺破碎機(ji)(ji)由兩臺200kw的(de)異步(bu)電機(ji)(ji)通過(guo)皮帶(dai)連接拖動(dong)同(tong)一(yi)個轉子軸，原控制(zhi)系(xi)統采用星三角啟動(dong)，工(gong)頻運行(xing)，啟動(dong)沖擊電流大，容易引起(qi)電網波動(dong)，同(tong)時造成(cheng)了(le)很大的(de)機(ji)(ji)械沖擊和(he)磨(mo)損，導致電機(ji)(ji)的(de)使用壽命大大降低，維護工(gong)作量較大，直接影響(xiang)了(le)生(sheng)產(chan)效率；且(qie)原控制系統的(de)(de)電(dian)機一直工頻運行，無法通過調整電(dian)機的(de)(de)轉(zhuan)速以適應不(bu)同礦(kuang)石的(de)(de)破碎要求。針(zhen)對(dui)以上這些(xie)問(wen)題，對(dui)原系統進(jin)行變頻改造。

三(san)、PI9000變頻(pin)器(qi)在破碎機(ji)上(shang)的應(ying)用(yong)

    要加工的(de)(de)物料(liao)先由振(zhen)動(dong)給(gei)料(liao)機(ji)均勻(yun)地送(song)(song)到(dao)顎(e)式破(po)碎(sui)(sui)機(ji)進(jin)行粗碎(sui)(sui)，粗碎(sui)(sui)后的(de)(de)物料(liao)由輸送(song)(song)機(ji)送(song)(song)入到(dao)細碎(sui)(sui)機(ji)進(jin)行進(jin)一(yi)步破(po)碎(sui)(sui)，細碎(sui)(sui)后的(de)(de)物料(liao)被輸送(song)(song)到(dao)振(zhen)動(dong)篩(shai)(shai)進(jin)行篩(shai)(shai)分(fen)，達到(dao)成(cheng)品(pin)粒度要求的(de)(de)物料(liao)由成(cheng)品(pin)輸送(song)(song)帶輸出即為成(cheng)品(pin)；未(wei)達到(dao)成(cheng)品(pin)粒度要求的(de)(de)物料(liao)從(cong)振(zhen)動(dong)篩(shai)(shai)返(fan)回細碎(sui)(sui)機(ji)重新(xin)加工，形成(cheng)閉(bi)路多次循環。成(cheng)品(pin)粒度可按用(yong)戶的(de)(de)需求進(jin)行組合和(he)分(fen)級。

    生產線的流程大致為(wei)：（料倉）——給料機(ji)——粗(cu)碎(sui)（顎式(shi)(shi)破(po)(po)碎(sui)機(ji)）——細碎(sui)（反擊式(shi)(shi)破(po)(po)碎(sui)機(ji)或圓錐式(shi)(shi)破(po)(po)碎(sui)機(ji)）——振動篩——（成品）。

圖1破碎機應用現場圖片(pian)

圖2  PI9000矢量變頻器應(ying)用(yong)現場近景

(一)項目基本(ben)介紹

項目名稱(cheng)：破(po)碎機變頻改造

破(po)碎(sui)機機構(gou)：200kW變頻電機 2臺 （380V，1470rpm，50Hz，360A）

(二(er))選擇PI9000矢量控(kong)制變頻器(qi)的必要(yao)性

1、具有自(zi)動(dong)加(jia)減速(su)功能，可實現(xian)電(dian)機平(ping)滑啟動(dong)，機械沖擊小，減少維(wei)護(hu)保養費用，減小了(le)對(dui)電(dian)網的沖擊；

2、具有精確的轉(zhuan)速控制能力(li)(li)，用戶可根據(ju)材料和所需出(chu)料粒度(du)調節合適的速度(du)，變(bian)(bian)頻控制破碎機(ji)的輸出(chu)力(li)(li)矩隨(sui)著負(fu)載變(bian)(bian)化而(er)改變(bian)(bian)，有效地提高效率；

3、節能(neng)(neng)，根據所破碎的材料來調節電機(ji)轉(zhuan)速，提高效率(lv)，節約電能(neng)(neng)；

4、變頻(pin)器保(bao)護功能齊全，可實現過壓(ya)、過流(liu)、欠壓(ya)、過載、短(duan)路等保(bao)護功能，確保(bao)電機穩定(ding)運行(xing), 并可減少振(zhen)動、沖(chong)擊及噪音，提供良好工作環境等。

(三)變頻器(qi)的選型(xing)

1、變(bian)頻器的選擇及控(kong)制方案

    由于破碎機(ji)負載不恒(heng)定，隨著(zhu)破碎對(dui)象的(de)(de)大小變(bian)(bian)化(hua)、喂料多少負載跳躍幅度(du)很(hen)大，要求(qiu)變(bian)(bian)頻(pin)器(qi)(qi)啟動轉(zhuan)(zhuan)矩大，過(guo)流(liu)能力強(qiang)，因(yin)此(ci)變(bian)(bian)頻(pin)器(qi)(qi)的(de)(de)功率(lv)選(xuan)擇上要比電(dian)機(ji)大一檔。本方案(an)采(cai)用兩臺(tai)(tai)(tai)220kw變(bian)(bian)頻(pin)器(qi)(qi)帶兩臺(tai)(tai)(tai)200kw電(dian)機(ji)，因(yin)兩臺(tai)(tai)(tai)電(dian)機(ji)帶載同一個軸，同軸聯動，要求(qiu)兩臺(tai)(tai)(tai)電(dian)機(ji)的(de)(de)轉(zhuan)(zhuan)速(su)(su)(su)保持一致(zhi)，對(dui)轉(zhuan)(zhuan)速(su)(su)(su)的(de)(de)精度(du)要求(qiu)較高(gao)，若(ruo)兩臺(tai)(tai)(tai)電(dian)機(ji)轉(zhuan)(zhuan)速(su)(su)(su)不一致(zhi)會出現一臺(tai)(tai)(tai)電(dian)機(ji)速(su)(su)(su)度(du)快，一臺(tai)(tai)(tai)速(su)(su)(su)度(du)慢(man)，速(su)(su)(su)度(du)快的(de)(de)電(dian)機(ji)會拖著(zhu)速(su)(su)(su)度(du)慢(man)的(de)(de)旋(xuan)轉(zhuan)(zhuan)，很(hen)容易(yi)出現過(guo)電(dian)流(liu)報警，而(er)速(su)(su)(su)度(du)慢(man)的(de)(de)電(dian)機(ji)因(yin)存在(zai)轉(zhuan)(zhuan)差(cha)，使其處于再(zai)生發電(dian)狀態，導致(zhi)變(bian)(bian)頻(pin)器(qi)(qi)出現過(guo)電(dian)壓報警；為避免報警，此(ci)方案(an)中兩臺(tai)(tai)(tai)PI9330 220G3變(bian)(bian)頻(pin)器(qi)(qi)通(tong)過(guo)外部(bu)端子同時啟動，并且采(cai)用直(zhi)流(liu)共母線技術(shu)，很(hen)好(hao)的(de)(de)解決了這個問題,變(bian)(bian)頻(pin)控(kong)制系統啟動平(ping)穩，運行電(dian)流(liu)穩定。

    根據以上(shang)變(bian)頻(pin)器(qi)選型原則，破碎機變(bian)頻(pin)改(gai)造用的器(qi)件選型清(qing)單如下：

表1破(po)碎機用(yong)變頻器選(xuan)型清單(dan)

2、變頻器端子接(jie)線圖

    破碎機用變頻器(qi)的主回路(lu)及控制回路(lu)端子(zi)的連接電路(lu)圖如(ru)下(xia)：

圖(tu)3 破碎機(ji)變頻改(gai)造原理圖(tu)

    設置啟動(dong)(dong)和(he)停止按鈕各一個。其(qi)中(zhong)用到數字(zi)輸入端(duan)1、3，繼電(dian)器(qi)輸出(chu)1和(he)2。其(qi)中(zhong)輸入端(duan)子DI1定義(yi)為(wei)(wei)正轉(zhuan)，DI1 與COM接(jie)通時(shi)，電(dian)動(dong)(dong)機(ji)作正轉(zhuan)運行(xing)(xing)。按下(xia)停止按鈕時(shi)電(dian)機(ji)停止運行(xing)(xing)。DI3設置為(wei)(wei)三(san)線制運行(xing)(xing)方式。變頻器(qi)中(zhong)的(de)F1組(zu)參數按照下(xia)表進(jin)行(xing)(xing)相對應(ying)的(de)設置。當變頻器(qi)發生故(gu)障時(shi)繼電(dian)器(qi)輸出(chu)1（常閉）動(dong)(dong)作，該信(xin)號控制傳送皮帶交流接(jie)觸器(qi)的(de)工作，當有故(gu)障發生時(shi)，停止所有皮帶機(ji)進(jin)料機(ji)構的(de)動(dong)(dong)作。 

(四(si))參數設置

表二(er) PI9000變(bian)頻器主要參數表

四、破碎機應用PI9000變頻調速后的效果

    破碎機進行變(bian)頻改造后(hou)效果良好，具備以下(xia)優點：

1、提高破碎工作(zuo)效(xiao)率 

變(bian)頻(pin)控制系統(tong)具有(you)精確(que)的(de)轉速(su)控制能(neng)力(li)，使電機的(de)轉矩輸出(chu)與負(fu)載相(xiang)匹配(pei)。用戶可根據材料和所需出(chu)料粒度(du)調節合適的(de)速(su)度(du)，變(bian)頻(pin)控制破碎機的(de)輸出(chu)力(li)矩隨著(zhu)負(fu)載變(bian)化而改(gai)變(bian)，有(you)效地(di)提高了工(gong)作的(de)效率(lv)。

2、節(jie)約能源

變頻器(qi)控制破碎(sui)機與傳統控制的(de)破碎(sui)機比較(jiao)，能源節(jie)約是最有實際意義(yi)的(de)。根據所破碎(sui)的(de)材料(liao)來調節(jie)電機轉速工況(kuang)是經濟的(de)運行狀(zhuang)態(tai)。

3、延長破碎機的使用(yong)壽(shou)命

變(bian)頻器(qi)有效的(de)將啟動電流的(de)峰(feng)值減少(shao)到(dao)最(zui)低(di)程度，延長破碎(sui)電機的(de)使用壽命(ming)。

4、防止電機損壞

   變頻(pin)器具有(you)很好的過流保(bao)護(hu)(hu)功能(neng)，如出現設(she)備(bei)卡料或(huo)設(she)備(bei)缺潤滑油導(dao)致電(dian)機負載(zai)過重，變頻(pin)器的保(bao)護(hu)(hu)功能(neng)可以(yi)對電(dian)機進行有(you)效保(bao)護(hu)(hu)，防止其(qi)過載(zai)燒壞。

五(wu)、總結

    從PI9000變頻器(qi)在該客戶破(po)碎(sui)(sui)機上(shang)的實際應用(yong)(yong)來看，該變頻器(qi)能平穩(wen)調速，控制(zhi)精(jing)確，有效保證破(po)碎(sui)(sui)機安全、穩(wen)定(ding)地運行，系統生產效率得到了(le)(le)極大提(ti)高(gao)，同時方便操作，易于維(wei)護(hu)，為客戶節約了(le)(le)運行成本，提(ti)高(gao)了(le)(le)工作效率，值得廣(guang)泛推廣(guang)和使用(yong)(yong)。