一、前言
破(po)(po)(po)碎(sui)(sui)機廣泛運用于礦山、冶煉、建材、公路(lu)、鐵(tie)路(lu)、水利(li)和化學(xue)工業等眾多(duo)部門。目(mu)前常用碎(sui)(sui)石機械有(you)鄂式(shi)破(po)(po)(po)碎(sui)(sui)機、反擊式(shi)破(po)(po)(po)碎(sui)(sui)機、風選式(shi)粉碎(sui)(sui)機、錘式(shi)破(po)(po)(po)碎(sui)(sui)機、沖擊式(shi)破(po)(po)(po)碎(sui)(sui)機、輥式(shi)破(po)(po)(po)碎(sui)(sui)機、復合式(shi)破(po)(po)(po)碎(sui)(sui)機等。
破碎機費用(yong)在選(xuan)礦廠中(zhong)的(de)消耗比(bi)較高(gao)，一般占選(xuan)礦廠總(zong)成(cheng)本的(de)40％～60％，因(yin)此，提高(gao)破碎機的(de)生(sheng)產效(xiao)率，降低單位能耗，減(jian)少成(cheng)本，采用(yong)高(gao)效(xiao)節能破碎設(she)備是礦山(shan)的(de)主要手(shou)段。
二、破碎機變(bian)頻改造的必要性
此臺破碎(sui)機由(you)兩(liang)臺200kw的異步電機通(tong)過皮帶連接拖動(dong)同(tong)一個轉子軸，原控制(zhi)系統采(cai)用(yong)(yong)星三角(jiao)啟動(dong)，工(gong)頻運行，啟動(dong)沖擊電流大(da)，容(rong)易引起電網波動(dong)，同(tong)時造成了(le)(le)很大(da)的機械沖擊和磨損，導致電機的使用(yong)(yong)壽命大(da)大(da)降(jiang)低，維護工(gong)作(zuo)量(liang)較大(da)，直接影(ying)響了(le)(le)生(sheng)產效率；且原(yuan)控制系(xi)統(tong)的(de)(de)電(dian)機一直工頻運(yun)行(xing)，無法通過調(diao)整電(dian)機的(de)(de)轉速(su)以(yi)適(shi)應不同礦(kuang)石的(de)(de)破(po)碎要求。針對以(yi)上這些(xie)問題，對原(yuan)系(xi)統(tong)進行(xing)變(bian)頻改(gai)造(zao)。
三、PI9000變頻(pin)器在破碎機(ji)上的應用
要(yao)加(jia)工(gong)的(de)(de)物(wu)料先由振(zhen)(zhen)動給料機(ji)均勻地送到(dao)顎(e)式破碎(sui)機(ji)進(jin)行粗碎(sui)，粗碎(sui)后的(de)(de)物(wu)料由輸(shu)送機(ji)送入到(dao)細(xi)碎(sui)機(ji)進(jin)行進(jin)一步破碎(sui)，細(xi)碎(sui)后的(de)(de)物(wu)料被輸(shu)送到(dao)振(zhen)(zhen)動篩(shai)進(jin)行篩(shai)分(fen)，達(da)到(dao)成(cheng)(cheng)品(pin)粒度(du)要(yao)求的(de)(de)物(wu)料由成(cheng)(cheng)品(pin)輸(shu)送帶輸(shu)出(chu)即為成(cheng)(cheng)品(pin)；未達(da)到(dao)成(cheng)(cheng)品(pin)粒度(du)要(yao)求的(de)(de)物(wu)料從振(zhen)(zhen)動篩(shai)返回(hui)細(xi)碎(sui)機(ji)重新(xin)加(jia)工(gong)，形(xing)成(cheng)(cheng)閉路(lu)多次循環。成(cheng)(cheng)品(pin)粒度(du)可按(an)用(yong)戶(hu)的(de)(de)需(xu)求進(jin)行組合(he)和分(fen)級(ji)。
; 生產線的流程大致為(wei)：（料(liao)倉）——給料(liao)機(ji)——粗碎(sui)(sui)（顎式破(po)碎(sui)(sui)機(ji)）——細碎(sui)(sui)（反(fan)擊式破(po)碎(sui)(sui)機(ji)或圓錐式破(po)碎(sui)(sui)機(ji)）——振動篩——（成品）。
圖(tu)(tu)1破碎機應用現場圖(tu)(tu)片
圖2 PI9000矢量變(bian)頻器應用(yong)現場近景
(一(yi))項目基本介紹
項(xiang)目名稱(cheng)：破碎機變頻改造(zao)
破碎機(ji)機(ji)構(gou)：200kW變頻電機(ji) 2臺 （380V，1470rpm，50Hz，360A）
(二)選擇PI9000矢量(liang)控制變頻器的必(bi)要性
1、具有自(zi)動加減速功能，可(ke)實現電機(ji)平滑(hua)啟動，機(ji)械沖(chong)擊小，減少維(wei)護保養(yang)費(fei)用，減小了對(dui)電網的沖(chong)擊；
2、具有精確的轉(zhuan)速(su)控制能力，用戶可根據材料(liao)和所(suo)需出(chu)料(liao)粒度調節合適的速(su)度，變頻控制破碎機(ji)的輸出(chu)力矩隨著(zhu)負(fu)載變化而改(gai)變，有效地提高效率(lv)；
3、節能，根據所(suo)破碎的(de)材料來調節電機轉速，提高效(xiao)率，節約電能；
4、變頻(pin)器保(bao)護功能齊(qi)全，可(ke)實現(xian)過壓、過流、欠壓、過載、短路(lu)等保(bao)護功能，確(que)保(bao)電(dian)機穩定運行, 并可減少(shao)振動、沖擊(ji)及噪音，提供良好(hao)工作(zuo)環境等(deng)。
(三)變頻器的選(xuan)型
1、變頻(pin)器的選擇及控制方(fang)案
由于破碎機(ji)負(fu)載不恒定，隨著(zhu)破碎對(dui)象的(de)大小變(bian)(bian)化、喂料多少負(fu)載跳躍幅度(du)很(hen)大，要求變(bian)(bian)頻(pin)器啟(qi)動轉(zhuan)矩大，過流(liu)(liu)能(neng)力強，因此(ci)變(bian)(bian)頻(pin)器的(de)功率選擇上要比(bi)電機(ji)大一(yi)檔。本方(fang)案(an)采(cai)用(yong)兩(liang)(liang)臺(tai)220kw變(bian)(bian)頻(pin)器帶兩(liang)(liang)臺(tai)200kw電機(ji)，因兩(liang)(liang)臺(tai)電機(ji)帶載同一(yi)個(ge)軸，同軸聯動，要求兩(liang)(liang)臺(tai)電機(ji)的(de)轉(zhuan)速(su)保持一(yi)致(zhi)(zhi)，對(dui)轉(zhuan)速(su)的(de)精度(du)要求較高，若(ruo)兩(liang)(liang)臺(tai)電機(ji)轉(zhuan)速(su)不一(yi)致(zhi)(zhi)會出(chu)(chu)現(xian)一(yi)臺(tai)電機(ji)速(su)度(du)快(kuai)，一(yi)臺(tai)速(su)度(du)慢，速(su)度(du)快(kuai)的(de)電機(ji)會拖著(zhu)速(su)度(du)慢的(de)旋轉(zhuan)，很(hen)容易出(chu)(chu)現(xian)過電流(liu)(liu)報(bao)警，而(er)速(su)度(du)慢的(de)電機(ji)因存在轉(zhuan)差，使其處于再生(sheng)發電狀態，導致(zhi)(zhi)變(bian)(bian)頻(pin)器出(chu)(chu)現(xian)過電壓報(bao)警；為(wei)避免報(bao)警，此(ci)方(fang)案(an)中兩(liang)(liang)臺(tai)PI9330 220G3變(bian)(bian)頻(pin)器通過外部端子同時啟(qi)動，并(bing)且采(cai)用(yong)直流(liu)(liu)共母線技術，很(hen)好的(de)解決(jue)了這個(ge)問題(ti),變(bian)(bian)頻(pin)控制(zhi)系統啟(qi)動平穩，運行電流(liu)(liu)穩定。
根據(ju)以(yi)上變(bian)頻器選(xuan)型原(yuan)則，破碎(sui)機變(bian)頻改造用的器件(jian)選(xuan)型清單如下：
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機械設備 |
變(bian)頻器 |
數量(liang) |
|
破碎機 |
PI9330 220G3 |
2臺 |
表(biao)1破碎機用變頻器選型清單
2、變(bian)頻器端子接(jie)線圖
破碎機用變頻器的(de)主(zhu)回路及控制回路端子的(de)連(lian)接電路圖如下：
圖3 破碎(sui)機變頻(pin)改造(zao)原理圖
設(she)(she)置(zhi)啟動和(he)停止(zhi)(zhi)按鈕各(ge)一個。其中(zhong)用到(dao)數字輸入端1、3，繼(ji)電(dian)器(qi)輸出1和(he)2。其中(zhong)輸入端子DI1定義(yi)為(wei)正(zheng)轉(zhuan)，DI1 與(yu)COM接(jie)通時，電(dian)動機作(zuo)正(zheng)轉(zhuan)運(yun)行(xing)。按下停止(zhi)(zhi)按鈕時電(dian)機停止(zhi)(zhi)運(yun)行(xing)。DI3設(she)(she)置(zhi)為(wei)三線制(zhi)運(yun)行(xing)方(fang)式。變頻(pin)器(qi)中(zhong)的F1組(zu)參數按照下表進(jin)行(xing)相對應的設(she)(she)置(zhi)。當變頻(pin)器(qi)發(fa)生故障時繼(ji)電(dian)器(qi)輸出1（常閉(bi)）動作(zuo)，該信號控制(zhi)傳送皮帶交流接(jie)觸(chu)器(qi)的工作(zuo)，當有故障發(fa)生時，停止(zhi)(zhi)所有皮帶機進(jin)料機構的動作(zuo)。
(四(si))參數設(she)置
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序號 |
功能標(biao)號 |
功(gong)能(neng)名稱 |
設置(zhi)值 |
備注 |
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1 |
F0.11 |
命令源(yuan)選擇 |
1 |
端(duan)子臺控制(zhi) |
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2 |
F1.00 |
DI1端子功能 |
1 |
正轉(zhuan) |
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3 |
F1.02 |
DI3端(duan)子功(gong)能 |
3 |
三線(xian)制(zhi)運行 |
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4 |
F1.10 |
端子命令方式 |
2 |
三線制運行方(fang)式1 |
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5 |
F0.13 |
加速(su)時間 |
90s |
實際工(gong)藝要求進行設置(zhi) |
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6 |
F0.14 |
減(jian)速(su)時(shi)間 |
90s |
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7 |
F2.02 |
繼電器輸出1 |
2 |
故障(zhang)輸(shu)出 |
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8 |
F2.05 |
繼(ji)電器輸出2 |
1 |
變(bian)頻器運(yun)行 |
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9 |
F3.07 |
停車方式(shi) |
1 |
自由停車 |
表二 PI9000變頻器主要參數表
四、破碎機(ji)應用PI9000變頻調(diao)速(su)后的效(xiao)果
破碎(sui)機進行變頻改(gai)造(zao)后效(xiao)果良(liang)好(hao)，具(ju)備以下優點：
1、提高破碎工作效(xiao)率(lv)
變頻(pin)控(kong)制(zhi)系統具有(you)精確的(de)轉速控(kong)制(zhi)能(neng)力，使電機的(de)轉矩輸(shu)出與負(fu)載(zai)相匹(pi)配。用戶可(ke)根據(ju)材(cai)料和所需出料粒度調節合適的(de)速度，變頻(pin)控(kong)制(zhi)破碎機的(de)輸(shu)出力矩隨(sui)著負(fu)載(zai)變化而改變，有(you)效地提高(gao)了工(gong)作的(de)效率(lv)。
2、節約(yue)能源
變頻(pin)器控(kong)(kong)制(zhi)破碎(sui)機(ji)與傳統控(kong)(kong)制(zhi)的(de)破碎(sui)機(ji)比較，能源節(jie)約是最有實際意義的(de)。根據所破碎(sui)的(de)材料來(lai)調節(jie)電機(ji)轉速(su)工況是經(jing)濟的(de)運行狀態。
3、延長破碎(sui)機的使用壽命(ming)
變頻器有效的(de)將啟動電(dian)流的(de)峰值減少到最(zui)低程(cheng)度，延(yan)長破碎電(dian)機(ji)的(de)使用(yong)壽(shou)命。
4、防(fang)止電(dian)機損(sun)壞
變頻器具有(you)很好的(de)過(guo)(guo)流保(bao)護功(gong)能，如(ru)出現設(she)備卡料(liao)或設(she)備缺潤滑(hua)油導致電機負載(zai)過(guo)(guo)重，變頻器的(de)保(bao)護功(gong)能可以對電機進行有(you)效(xiao)保(bao)護，防止其過(guo)(guo)載(zai)燒(shao)壞。
五、總結(jie)
從PI9000變頻器在該客戶破碎機上(shang)的實際應用來看，該變頻器能平穩調(diao)速，控制精確，有(you)效(xiao)保(bao)證破碎機安全(quan)、穩定地運(yun)行(xing)(xing)，系統生(sheng)產效(xiao)率(lv)得到了(le)極大提高，同(tong)時方便(bian)操作(zuo)，易于維護，為客戶節(jie)約(yue)了(le)運(yun)行(xing)(xing)成(cheng)本(ben)，提高了(le)工作(zuo)效(xiao)率(lv)，值(zhi)得廣泛(fan)推(tui)廣和使用。
