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摘(zhai)要：本文針(zhen)對大連(lian)普傳科(ke)技PI500系(xi)列(lie)變頻器在礦山破碎(sui)機上(shang)的(de)應用作了簡(jian)單的(de)介紹。控制系統集成變(bian)頻技術(shu)、控(kong)制(zhi)技術(shu)為一體，充(chong)分發揮普傳科技PI500系列變頻(pin)器(qi)卓越(yue)的控制性能，很好地滿足破(po)碎機大起動力(li)矩、高速(su)度精度等要(yao)求(qiu)，使破碎設備運行性能顯著提高。

關(guan)鍵(jian)詞：PI500；共直流母線；破碎機

一、序言(yan)

破碎(sui)機(ji)廣泛運用(yong)于礦(kuang)山、冶(ye)煉、建(jian)材、公(gong)路(lu)、鐵路(lu)、水利和(he)化學工業(ye)等行業(ye)。目前常用(yong)碎(sui)石機(ji)械有鄂(e)式(shi)破碎(sui)機(ji)、反擊(ji)式(shi)破碎(sui)機(ji)、風(feng)選式(shi)粉碎(sui)機(ji)、錘式(shi)破碎(sui)機(ji)、沖擊(ji)式(shi)破碎(sui)機(ji)、輥(gun)式(shi)破碎(sui)機(ji)、復(fu)合式(shi)破碎(sui)機(ji)等。

破碎機費用在選礦(kuang)廠中的消耗比較高，一般占(zhan)選礦(kuang)廠總成本的40％～60％，因此，提高破碎機的生產效(xiao)率(lv)，降(jiang)低單(dan)位能(neng)耗，減少成(cheng)本(ben)，采(cai)用高效(xiao)節(jie)能(neng)破碎設備是(shi)礦山的主要手(shou)段。

二、破碎機變(bian)頻改造的必要性

此臺(tai)破(po)碎機由兩臺(tai)200kw的(de)異步電機(ji)通過皮帶連接拖動(dong)同一(yi)個轉(zhuan)(zhuan)子軸，原控制(zhi)系(xi)(xi)統(tong)采用星三角起動(dong)，工(gong)頻運行，起動(dong)沖擊電流大(da)，容易引(yin)起電網(wang)波(bo)動(dong)，同時造(zao)(zao)成了(le)(le)很大(da)的(de)機(ji)械(xie)沖擊和磨(mo)損，導致電機(ji)的(de)使(shi)用壽命大(da)大(da)降低(di)，維護工(gong)作量較大(da)，直接影響了(le)(le)生(sheng)產效(xiao)率。且原控制(zhi)系(xi)(xi)統(tong)的(de)電機(ji)一(yi)直工(gong)頻運行，無法通過調(diao)整電機(ji)的(de)轉(zhuan)(zhuan)速以適應不同礦石的(de)破(po)碎要求(qiu)。針對(dui)以上這些(xie)問題，對(dui)原系(xi)(xi)統(tong)進行變頻改造(zao)(zao)。

三、PI500變(bian)頻(pin)器在錘式破(po)碎機上(shang)的(de)應用

要(yao)加(jia)工的(de)(de)(de)物(wu)料(liao)(liao)先由振動(dong)(dong)給(gei)料(liao)(liao)機(ji)(ji)均勻地送(song)到顎(e)式(shi)破(po)碎(sui)(sui)機(ji)(ji)進(jin)(jin)行(xing)粗碎(sui)(sui)，粗碎(sui)(sui)后的(de)(de)(de)物(wu)料(liao)(liao)由輸(shu)送(song)機(ji)(ji)送(song)入到細(xi)碎(sui)(sui)機(ji)(ji)進(jin)(jin)行(xing)進(jin)(jin)一步(bu)破(po)碎(sui)(sui)，細(xi)碎(sui)(sui)后的(de)(de)(de)物(wu)料(liao)(liao)被輸(shu)送(song)到振動(dong)(dong)篩(shai)進(jin)(jin)行(xing)篩(shai)分(fen)(fen)，達(da)到成(cheng)(cheng)(cheng)品粒度要(yao)求(qiu)的(de)(de)(de)物(wu)料(liao)(liao)由成(cheng)(cheng)(cheng)品輸(shu)送(song)帶輸(shu)出即為成(cheng)(cheng)(cheng)品；未達(da)到成(cheng)(cheng)(cheng)品粒度要(yao)求(qiu)的(de)(de)(de)物(wu)料(liao)(liao)從(cong)振動(dong)(dong)篩(shai)返回細(xi)碎(sui)(sui)機(ji)(ji)重新加(jia)工，形成(cheng)(cheng)(cheng)閉路(lu)多次循環。成(cheng)(cheng)(cheng)品粒度可(ke)按用戶的(de)(de)(de)需求(qiu)進(jin)(jin)行(xing)組合和分(fen)(fen)級(ji)。

    生產線的流程大致為：（料(liao)倉）——給(gei)料(liao)機——粗碎(sui)（顎(e)式(shi)(shi)破(po)碎(sui)機）——細碎(sui)（反擊式(shi)(shi)破(po)碎(sui)機或錘式(shi)(shi)破(po)碎(sui)機）——振動篩——（成(cheng)品）。

圖1破碎(sui)機應(ying)用現(xian)場(chang)圖(tu)片(pian)

圖2  PI500矢量(liang)變頻器應用現場近(jin)景(jing)

(一)項目基本(ben)介(jie)紹

項(xiang)目名稱：破碎機變頻(pin)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(kong)制變頻器(qi)的必要(yao)性

1、具有軟(ruan)起(qi)動(dong)功能，降(jiang)低電機起(qi)動(dong)電流，可(ke)實(shi)現電機平滑(hua)起(qi)動(dong)，機械沖(chong)擊(ji)(ji)小，減(jian)少維護保養費(fei)用，減(jian)小了對電網的沖(chong)擊(ji)(ji)；

2、具有精確的轉(zhuan)速控制能力，用(yong)戶可(ke)根據材(cai)料(liao)和所(suo)需出(chu)料(liao)粒度(du)調節合適的速度(du)，變頻控制破碎機的輸出(chu)力矩(ju)隨著負載(zai)變化而改變，有效(xiao)地提高效(xiao)率(lv)；

3、節能(neng)，根據所破碎的材料(liao)來調(diao)節電機轉速，提高效率，節約電能(neng)；

4、變頻器(qi)保護(hu)功能(neng)齊(qi)全，可(ke)實(shi)現過壓、過流、欠壓、過載(zai)、短路等(deng)保護(hu)功能(neng)，確保電機穩定運行(xing), 并可減少振(zhen)動、沖擊(ji)及(ji)噪音，提供良好工作(zuo)環境等。

(三)變頻器的選型

A、變頻器的選(xuan)擇及控制方案(an)

由于(yu)破(po)碎機負載(zai)(zai)不恒定，隨著破(po)碎對象(xiang)的(de)大(da)小變化、喂料多少負載(zai)(zai)跳躍(yue)幅度(du)很大(da)，要(yao)求變頻器(qi)(qi)啟動轉(zhuan)矩大(da)，過(guo)流能力強，因此(ci)變頻器(qi)(qi)的(de)功率(lv)選(xuan)擇(ze)上要(yao)比電機大(da)一檔(dang)。本(ben)方案采用(yong)兩臺250kw變(bian)頻器(qi)帶兩臺200kw電(dian)(dian)(dian)(dian)機(ji)(ji)，因兩(liang)臺(tai)(tai)(tai)電(dian)(dian)(dian)(dian)機(ji)(ji)帶載同(tong)一(yi)(yi)(yi)(yi)個(ge)軸，同(tong)軸聯動，要(yao)求(qiu)兩(liang)臺(tai)(tai)(tai)電(dian)(dian)(dian)(dian)機(ji)(ji)的(de)轉(zhuan)(zhuan)速保持一(yi)(yi)(yi)(yi)致，對(dui)轉(zhuan)(zhuan)速的(de)精(jing)度(du)(du)要(yao)求(qiu)較高，若兩(liang)臺(tai)(tai)(tai)電(dian)(dian)(dian)(dian)機(ji)(ji)轉(zhuan)(zhuan)速不(bu)一(yi)(yi)(yi)(yi)致會出現一(yi)(yi)(yi)(yi)臺(tai)(tai)(tai)電(dian)(dian)(dian)(dian)機(ji)(ji)速度(du)(du)快，一(yi)(yi)(yi)(yi)臺(tai)(tai)(tai)速度(du)(du)慢(man)，速度(du)(du)快的(de)電(dian)(dian)(dian)(dian)機(ji)(ji)會拖著速度(du)(du)慢(man)的(de)旋轉(zhuan)(zhuan)，很容(rong)易(yi)出現過電(dian)(dian)(dian)(dian)流報(bao)警(jing)，而速度(du)(du)慢(man)的(de)電(dian)(dian)(dian)(dian)機(ji)(ji)因存在轉(zhuan)(zhuan)差，使其處于再(zai)生發電(dian)(dian)(dian)(dian)狀態，導致變頻(pin)器(qi)出現過電(dian)(dian)(dian)(dian)壓報(bao)警(jing)；為避免報(bao)警(jing)，此方案中兩(liang)臺(tai)(tai)(tai)PI500 250G3R變頻器通過外(wai)部端子(zi)同時啟動，并且采用直流共母線(xian)技術，很好的解決了這個問(wen)題,變頻控(kong)制(zhi)系(xi)統啟動平穩，運行電流穩定。

根據以上變(bian)頻器(qi)選型原則，破(po)碎機變(bian)頻改造用的器(qi)件選型清單如(ru)下(xia)：

表1破(po)碎(sui)機用變頻器選(xuan)型(xing)清(qing)單(dan)

B、變(bian)頻器(qi)端子接線(xian)圖

破碎(sui)機用(yong)變頻器的(de)主回(hui)路(lu)及(ji)控(kong)制回(hui)路(lu)端子的(de)連接(jie)電路(lu)圖如下：

圖3 破碎機變(bian)頻改造原理圖

設置起動和停止按(an)鈕各(ge)一個(ge)。其中用到數(shu)字輸入端1、3，繼(ji)電器輸出1和2。其中輸入端子DI1定義為(wei)正轉，DI1 與COM接通時(shi)，電動機(ji)作(zuo)正轉運(yun)行。按下停(ting)止按鈕時(shi)電機(ji)停(ting)止運(yun)行。DI3設置為三線制(zhi)運(yun)行方式(shi)。變(bian)頻器中(zhong)的F1組(zu)參數按照下(xia)表(biao)進行相對應的(de)設置。當變頻(pin)器(qi)發生故障(zhang)時繼電(dian)器(qi)輸出1（常閉）動作，該信(xin)號控(kong)制(zhi)傳(chuan)送皮帶(dai)交流接觸器(qi)的工作，當有故(gu)障發(fa)生(sheng)時，停止所有皮帶(dai)機(ji)進料機(ji)構的動作。 

(四)參數設置

表二 PI500變(bian)頻器主要參數表(biao)

四、破碎機(ji)應用PI500變頻調速后的效(xiao)果

破碎機(ji)進(jin)行變頻(pin)改造后效(xiao)果良好，具(ju)備(bei)以下優點：

1、提高破(po)碎工作效果

  變頻控制(zhi)系統具(ju)有精(jing)確的(de)轉速控制(zhi)能力(li)(li)，使電(dian)機的(de)轉矩(ju)輸(shu)出與負載相匹(pi)配(pei)。用戶可根據材(cai)料(liao)和所需出料(liao)粒(li)度(du)調節合適的(de)速度(du)，變頻控制(zhi)破碎機的(de)輸(shu)出力(li)(li)矩(ju)隨著負載變化而改變，有效地提高(gao)了工作的(de)效率。

2、節約(yue)能源

  變頻器控制破碎機與傳統控制的(de)破碎機比(bi)較(jiao)，能源節約是(shi)最有(you)實(shi)際意義(yi)的(de)。根據所破碎的(de)材料來調(diao)節電(dian)機轉速(su)工況是(shi)經濟的(de)運行狀態。

3、延長破碎機的(de)使用(yong)壽命

  變頻器有效的(de)將(jiang)啟動(dong)電(dian)流(liu)的(de)峰值(zhi)減少(shao)到最低程度，延長破(po)碎電(dian)機的(de)使用壽命。

4、防止電機損壞

變頻器(qi)(qi)具有(you)(you)很好的過(guo)流保(bao)護功(gong)(gong)能，如(ru)出現設備卡料(liao)或設備缺(que)潤滑(hua)油導致電機負載(zai)過(guo)重(zhong)，變頻器(qi)(qi)的保(bao)護功(gong)(gong)能可以對電機進行(xing)有(you)(you)效保(bao)護，防止其過(guo)載(zai)燒(shao)壞。

五(wu)、結(jie)束(shu)語

從PI500系(xi)列變頻器在該(gai)客(ke)戶破碎(sui)(sui)機上(shang)的實際應用來看，該(gai)變頻器能平穩調速，控制精確，有(you)效保(bao)證破碎(sui)(sui)機安全、穩定地(di)運行，系(xi)統(tong)生產效率得到了(le)極大提(ti)高，同時方便操(cao)作，易(yi)于維護，為客(ke)戶節(jie)約了(le)運行成本，提(ti)高了(le)工作效率，值得廣泛推(tui)廣和使用。