挖(wa)(wa)沙(sha)(sha)機(ji)械的(de)任(ren)務是進(jin)行水下土(tu)石(shi)方(fang)的(de)施工(gong)、挖(wa)(wa)深、加(jia)寬和清理現有的(de)航道和港口；開挖(wa)(wa)新的(de)航道、港口和運河(he)；疏浚碼(ma)頭、船塢、船閘及其(qi)他水工(gong)建(jian)筑物(wu)的(de)基槽以及將(jiang)挖(wa)(wa)出的(de)泥沙(sha)(sha)拋入(ru)深海(hai)或吹填于陸(lu)上洼地造田(tian)，將(jiang)挖(wa)(wa)出的(de)石(shi)料作(zuo)為建(jian)筑材(cai)料等。
工(gong)作效率(lv)是以每小時能挖(wa)多少(shao)立方米泥土來(lai)表示的，挖(wa)泥船有機動(dong)和非(fei)機動(dong)之分，按施工(gong)特點又可分為(wei)耙吸式(shi)、鉸吸式(shi)、鏈斗(dou)式(shi)、抓斗(dou)式(shi)和鏟斗(dou)式(shi)等。下面是2個挖(wa)沙船變頻應用案例。
應用(yong)案例一
一、概述
湖南某船舶修造有限責任(ren)公司(si)建造的(de)(de)一艘大型挖沙船。整條船上配套使用變頻器(qi)共計12 臺，采用的(de)(de)普傳科(ke)技的(de)(de)PI9000 系列變頻器(qi)。
此(ci)艘挖沙船(chuan)(chuan)主(zhu)要是(shi)在（江）河道中，挖掘河底的石頭，然后通過(guo)篩選，用作(zuo)建(jian)筑材料。該船(chuan)(chuan)無自(zi)主(zhu)航行(xing)的動力(li)，船(chuan)(chuan)舶下水(shui)后由(you)拖船(chuan)(chuan)拖引到作(zuo)業(ye)水(shui)域后，將(jiang)船(chuan)(chuan)錨放(fang)下進行(xing)挖沙作(zuo)業(ye)，船(chuan)(chuan)上配有3 臺柴油發電機，供(gong)船(chuan)(chuan)上生產作(zuo)業(ye)及(ji)生活使用。
其工藝過(guo)(guo)程：（1）首先在河底通(tong)過(guo)(guo)挖(wa)斗來挖(wa)石(shi)頭（水、石(shi)、沙混合物(wu)）；（2）通(tong)過(guo)(guo)傳輸帶進入到(dao)篩選箱；（3）通(tong)過(guo)(guo)篩選，不(bu)同大(da)小的石(shi)頭分別進入對應的三(san)個(ge)傳送帶，然后(hou)通(tong)過(guo)(guo)傳送帶直接裝到(dao)運輸船上。
使用(yong)(yong)的(de)(de)變(bian)頻(pin)器(qi)(qi)分別(bie)為(wei)：（1）挖(wa)石頭(tou)共用(yong)(yong)2 臺(tai)(tai)(tai)(tai)450G 變(bian)頻(pin)器(qi)(qi)驅動(dong)(dong)挖(wa)斗（兩臺(tai)(tai)(tai)(tai)335kw 八(ba)級連軸電(dian)(dian)機(ji)），1 臺(tai)(tai)(tai)(tai)110KW 的(de)(de)變(bian)頻(pin)器(qi)(qi)控制挖(wa)斗的(de)(de)深(shen)度（93KW 電(dian)(dian)機(ji)）；（2）篩(shai)選箱采用(yong)(yong)4 臺(tai)(tai)(tai)(tai)55kW 變(bian)頻(pin)器(qi)(qi)驅動(dong)(dong)轉動(dong)(dong)（四臺(tai)(tai)(tai)(tai)37kw 六級電(dian)(dian)機(ji)）；（3）傳送(song)帶采用(yong)(yong)3 臺(tai)(tai)(tai)(tai)30kW 變(bian)頻(pin)器(qi)(qi)將不同大(da)小的(de)(de)3 類石頭(tou)通過3 個傳送(song)帶裝到(dao)不同的(de)(de)貨運船上(shang)（三臺(tai)(tai)(tai)(tai)22kw 六級電(dian)(dian)機(ji)）。（4）固定(ding)挖(wa)沙船錨繩的(de)(de)絞盤驅動(dong)(dong)采用(yong)(yong)一個110kW 變(bian)頻(pin)器(qi)(qi)（93KW 電(dian)(dian)機(ji)），（5）洗(xi)沙及船上(shang)生活用(yong)(yong)水采用(yong)(yong)了一臺(tai)(tai)(tai)(tai)200KW 的(de)(de)變(bian)頻(pin)器(qi)(qi)（160KW 六級電(dian)(dian)機(ji)），整條(tiao)采砂船總共采用(yong)(yong)了12 臺(tai)(tai)(tai)(tai)變(bian)頻(pin)器(qi)(qi)。
二(er)、變頻器選型(xing)
整條挖沙(sha)船共采用12 臺(tai)變頻器，選型如下：
三、設備及(ji)操控介(jie)紹由于(yu)船舶(bo)在河里用(yong)發電機發電同時要求可靠運行，所以變頻(pin)器都加大了一至二檔選型，這樣能(neng)承受一定(ding)的電網波動。控制篩籠的四臺(tai)變頻(pin)器還加了輸入電抗(kang)器，以保證(zheng)篩籠的平穩不(bu)間斷運行。
篩籠(long)，是一個上小下大結構、中間(jian)一根(gen)主軸，四臺37kw 六級馬達(da)抬(tai)著篩籠兩端(duan)轉動(dong)。上頭兩臺(tai)(tai)往同(tong)一(yi)(yi)(yi)方向(xiang)轉，下(xia)頭兩臺(tai)(tai)往同(tong)一(yi)(yi)(yi)方向(xiang)轉，上下(xia)兩個方向(xiang)必(bi)須使(shi)篩籠往一(yi)(yi)(yi)個方向(xiang)轉，調試的(de)時(shi)候必(bi)須兩臺(tai)(tai)一(yi)(yi)(yi)組同(tong)一(yi)(yi)(yi)方向(xiang)進行調試，每臺(tai)(tai)變頻器都必(bi)須根據電(dian)機名牌設置(zhi)參數進行電(dian)機參數自(zi)(zi)學習（自(zi)(zi)學習的(de)時(shi)候需跳過光纖(xian)板，且繼電(dian)器輸出功能要(yao)改成故(gu)障(zhang)報警，否(fou)則(ze)無法自(zi)(zi)學習）。最(zui)后確定方向(xiang)一(yi)(yi)(yi)致后才能四臺(tai)(tai)一(yi)(yi)(yi)起開動(dong)。
控制(zhi)柜，都(dou)是(shi)采(cai)用按鈕控制(zhi)。讓變頻器輸出4-20mA 模擬量給數字表監(jian)視(shi)運行轉(zhuan)速及(ji)電流。由于要實現同(tong)步(bu)，每兩(liang)臺變頻器(qi)間安(an)裝(zhuang)了光纖板同(tong)步(bu)控制(zhi)板，以(yi)實現主(zhu)輔(fu)機同(tong)步(bu)，輔(fu)機鍵盤和控制(zhi)板只是監(jian)視(shi)用，主(zhu)輔(fu)兩(liang)臺變頻器(qi)的PWM 信(xin)號(hao)都(dou)是(shi)主機控(kong)制板(ban)板(ban)提供。由于使用(yong)的都(dou)是(shi)變頻(pin)電機，所以啟(qi)動信(xin)號(hao)要同時控(kong)制中(zhong)間繼電器打開電機散熱風扇(shan)，同時安裝有急停按(an)鈕，四臺電機的故(gu)障輸出繼電器信(xin)號(hao)都(dou)串聯到控(kong)制回路(lu)中(zhong)，當(dang)按(an)下急停按(an)鈕或者任何一臺變頻(pin)器報警篩籠(long)都(dou)不能正常運行，起到全面保護作用(yong)。
頂層操作臺，用來控制四(si)臺篩籠傳(chuan)動(dong)變(bian)頻(pin)器(qi)、三(san)臺傳(chuan)送帶(dai)變(bian)頻(pin)器(qi)的(de)運行(xing)，并(bing)監(jian)視篩籠馬達的(de)電壓、電流、轉速情況。
甲(jia)板操(cao)作臺(tai)，用來(lai)控制(zhi)兩(liang)臺(tai)93kw 馬達（挖沙臂升降）和兩臺355kw 馬達（挖沙斗傳動(dong)）。并監視馬達的電壓、電流、轉速(su)。
355kw八級挖沙斗傳動(dong)馬達主(zhu)軸相連以(yi)提供大的輸出轉矩，帶動(dong)30個挖沙斗(dou)挖沙，配套的兩臺PS9530 450G3 變頻柜(ju)都加了輸入電抗器和DC 電抗(kang)器以(yi)提高功率(lv)因數，兩臺變(bian)頻(pin)采用光纖板實(shi)現主輔同步控制，同時共直(zhi)流母線連接并(bing)帶有自動單元(yuan)。調試(shi)(shi)時因為(wei)主軸已(yi)經連接在一起，要(yao)先單臺調試(shi)(shi)確(que)認(ren)旋轉方向一致(zhi)，在帶電機運行前必須要(yao)確(que)認(ren)機械抱閘已(yi)打開。
甲板控制(zhi)室動力柜，柜內是兩(liang)臺110KW 變(bian)頻器控制挖(wa)沙臂升降(jiang)，其中(zhong)包括兩(liang)臺(tai)抱閘控制裝(zhuang)置(zhi)，兩(liang)臺(tai)馬達風(feng)扇(shan)，啟動時得同時打(da)開抱閘裝(zhuang)置(zhi)和(he)馬達風(feng)扇(shan)。為防止溜勾現(xian)象，設置(zhi)變(bian)頻器的集電極開路輸出SPA 端子，啟動時當頻率(lv)到達3hz 時讓抱閘打(da)開(kai)，停止(zhi)時當頻率下(xia)降(jiang)到3hz 時讓抱(bao)閘(zha)閉(bi)合。每(mei)臺(tai)變(bian)頻器都需(xu)要先脫開電機測試(shi)外控按鈕(niu)功能(neng)是(shi)否正(zheng)常，然(ran)后再帶電機設(she)置參數。
四、變頻器參數調試
主機光纖(xian)板接線：從左往右1-8 號(hao)腳分別接(jie)主機TA1、主機TC1、輔機TA1、輔機TC1、輔機(ji)COM、輔機(ji)DI4（11 故障輸入(ru)）、主機COM、主機DI4（11 故障輸(shu)入）。
各(ge)變頻器參數設置：
五、應(ying)用效果
; 整(zheng)條挖(wa)沙(sha)船(chuan)配套變(bian)頻器后，各(ge)設備運行安(an)全、可靠，達到了挖(wa)沙(sha)船(chuan)的工作(zuo)要求。同時提(ti)高(gao)了自(zi)動(dong)化(hua)程度減輕了勞動(dong)強(qiang)度，提(ti)高(gao)了生產效率、節(jie)電、環保(bao)，一舉多得。普傳科技的變(bian)頻器在挖(wa)沙(sha)船(chuan)上配套使用(yong)可以進一步推廣。
應用(yong)案例二(er)
一(yi)、挖沙船工(gong)作原理(li)
; 挖沙船通過柴(chai)油發電機(ji)，來為挖沙船上的設備(bei)提(ti)供電力(li)，進(jin)行挖沙作(zuo)業。
鏈條挖斗式挖沙船的主要工藝流程分(fen)為(wei)：
（1）首先(xian)在河底通(tong)過(guo)挖斗挖石頭；（2）通過鏈條將挖斗挖到(dao)的沙石送進篩選箱；（3）通(tong)過篩選，不同大小的石(shi)頭(tou)分別進入對(dui)應的傳(chuan)(chuan)送(song)帶，然后通(tong)過傳(chuan)(chuan)送(song)帶直接裝到運(yun)輸的船上(shang)。
二、變頻器應(ying)用方案
1 挖(wa)沙船工藝流程框圖
2 挖斗方案
2.1 挖(wa)斗現場要求
挖斗運行為兩(liang)臺380V，355kW 的8 級電(dian)(dian)機驅(qu)動，電(dian)(dian)機采用連軸(zhou)的(de)方式帶動挖斗(dou)的(de)鏈(lian)條，進(jin)行挖沙作(zuo)業。
要求變頻器驅動(dong)(dong)同(tong)時驅動(dong)(dong)兩(liang)(liang)臺電(dian)機，并且兩(liang)(liang)臺電(dian)機的(de)轉速一樣(yang)，電(dian)流(liu)相差(cha)不(bu)大(da)。另外控制挖斗的(de)深度(du)為(wei)1 臺380V，93KW 的電機。
2.2 變頻器設置
變(bian)頻器(qi)采用兩臺450G 的變頻器，并機驅動兩臺355kW 的電機(ji)。
變頻器(qi)只需設置變頻器(qi)主機(ji)的電機(ji)參(can)數和(he)客戶端子(zi)(zi)控(kong)制的端子(zi)(zi)和(he)輸出信號的端子(zi)(zi)進行(xing)完(wan)成(cheng)操作和(he)監視，完(wan)成(cheng)自動化控(kong)制。
并機后兩臺電機的電流(liu)工作(zuo)在500A（根據挖到石料(liao)的多少會變化）左右，電(dian)流相(xiang)差小于25A，并(bing)機電流相差(cha)小于5%，并機的效(xiao)果很好。
另外(wai)，控制挖斗的深度電機采用(yong)1 臺110G 的變(bian)頻器(qi)，變(bian)頻器(qi)只需(xu)設置變(bian)頻器(qi)的電機參(can)數和(he)客戶端子控制的端子和(he)輸出信號的端子進行完成操(cao)作和(he)監視，完成自動化控制。
3 篩選箱方案(an)
3.1 篩(shai)選箱現場要求
篩選箱設備(bei)如下(xia)(xia)圖(tu)，為一(yi)個不(bu)同孔徑的(de)(de)圓(yuan)形(xing)(xing)金(jin)(jin)屬網(wang)固(gu)定(ding)在下(xia)(xia)面的(de)(de)圓(yuan)形(xing)(xing)金(jin)(jin)屬盤，圓(yuan)盤不(bu)停的(de)(de)轉(zhuan)動，不(bu)同尺寸的(de)(de)石料進(jin)入對應的(de)(de)傳送帶上，即完成篩選工作。
電機（45kW）通過減速箱后(hou)驅(qu)動金屬盤，4 臺電(dian)機通過金屬(shu)輪驅動金屬(shu)盤，屬(shu)于(yu)并機驅動。所以，幾臺的(de)變頻器的(de)轉速要求一樣，電(dian)流要求相差(cha)不大(da)。
3.2 變頻器設(she)置
變(bian)頻器(qi)采用4 臺(tai)55G 的變頻器，并(bing)機(ji)驅(qu)動4 臺380V，45kW 的電機(ji)。
變頻器(qi)只需設置(zhi)變頻器(qi)主機的(de)電(dian)機參(can)數(shu)和客(ke)戶端子控制的(de)端子和輸出信號的(de)端子進行完(wan)成操作(zuo)和監(jian)視，完(wan)成自(zi)動(dong)化控制。
并機后兩臺電(dian)機的電(dian)流工(gong)作(zuo)在50A（根據(ju)石料多少變化）左右(you)，電流相差小于2A，并(bing)機電流相差小(xiao)于5%，并機的效(xiao)果很好。
4 傳輸方案
4.1 現場要求
現場有3 個(ge)可以(yi)分別傳送3 種不同的石料到運輸船(chuan)上。傳(chuan)輸帶(dai)采用(yong)380V，22kW 電機。
4.2 變頻(pin)器設置
變(bian)頻(pin)器采用3 臺30G 的(de)變頻器，分別(bie)驅(qu)動(dong)380V，22kW 的電機。
變頻器只需設(she)置變頻器的(de)電機(ji)參數和(he)客戶端子控(kong)(kong)制的(de)端子和(he)輸(shu)出信號的(de)端子進行完成操作和(he)監(jian)視，完成自(zi)動化控(kong)(kong)制。
5 輔助設備(bei)
固定挖沙船的(de)錨繩(sheng)的(de)絞盤，采用1 臺110G 的變頻(pin)器，驅動1 臺380V，93kW 的電機。變頻(pin)器只需設置變頻(pin)器的電機參數和客戶端(duan)子(zi)控制(zhi)的端(duan)子(zi)和輸(shu)出信號的端(duan)子(zi)進行完(wan)成操作和監(jian)視，完(wan)成自(zi)動化控制(zhi)。
船上生活用水(shui)采用了1 臺160KW 的變頻(pin)器，驅動1 臺(tai)380V，132kW 的(de)電(dian)機。變頻(pin)器只需設置(zhi)變頻(pin)器的(de)電(dian)機參數，手動調(diao)節(jie)運行(xing)頻(pin)率節(jie)能(neng)運行(xing)即可。
總結
挖沙船采用變頻(pin)器的(de)方(fang)案，變頻(pin)器的(de)調(diao)試簡單方(fang)便。電氣工(gong)藝的(de)安裝調(diao)試容易(yi)。
挖沙(sha)(sha)船(chuan)采用(yong)變頻器的(de)(de)方(fang)案后，從挖沙(sha)(sha)，篩選到裝船(chuan)全部(bu)采用(yong)了(le)自動化(hua)工(gong)藝流程。減少(shao)了(le)人(ren)力(li)投入，降低了(le)工(gong)人(ren)的(de)(de)勞動強度，最(zui)重(zhong)要的(de)(de)是大(da)大(da)提高(gao)了(le)挖沙(sha)(sha)船(chuan)的(de)(de)工(gong)作效率，獲得更(geng)大(da)的(de)(de)經濟效益。
