一、前(qian)言(yan)
水泥管制品廣泛(fan)適用于市政排水、農田灌溉、公路涵(han)洞、居(ju)民小區、單位(wei)工廠(chang)等各方面的排水排污(wu)工程，在人們生活(huo)中經常(chang)會遇見。水泥制管機(ji)通常(chang)有立式(shi)擠壓式(shi)（圖一）、離(li)心(xin)式(shi)（圖二）、懸輥式(shi)（圖三）這三種。
其中，混(hun)(hun)凝(ning)土(tu)立式擠壓(ya)水(shui)(shui)泥(ni)(ni)制管(guan)(guan)機(ji)采(cai)用內(nei)注水(shui)(shui)制管(guan)(guan)新工藝，方(fang)便脫(tuo)模(mo)(mo)(mo)，又提高了水(shui)(shui)泥(ni)(ni)管(guan)(guan)強度(du)，簡單實用，兩三個人就可(ke)生(sheng)產(chan)；離心式制管(guan)(guan)機(ji)是利用模(mo)(mo)(mo)具旋(xuan)轉產(chan)生(sheng)的(de)(de)(de)離心力(li)，使(shi)模(mo)(mo)(mo)具內(nei)的(de)(de)(de)混(hun)(hun)凝(ning)土(tu)密實成(cheng)型生(sheng)產(chan)出各種鋼筋水(shui)(shui)泥(ni)(ni)管(guan)(guan)；懸(xuan)輥水(shui)(shui)泥(ni)(ni)制管(guan)(guan)機(ji)利用輥軸(zhou)支撐管(guan)(guan)模(mo)(mo)(mo)，并(bing)對管(guan)(guan)模(mo)(mo)(mo)內(nei)的(de)(de)(de)混(hun)(hun)凝(ning)土(tu)產(chan)生(sheng)輥壓(ya)力(li)。當(dang)輥軸(zhou)帶動(dong)管(guan)(guan)模(mo)(mo)(mo)作高速旋(xuan)轉時(shi)，管(guan)(guan)模(mo)(mo)(mo)內(nei)的(de)(de)(de)混(hun)(hun)凝(ning)土(tu)在離心力(li)的(de)(de)(de)作用下，沿(yan)管(guan)(guan)模(mo)(mo)(mo)內(nei)壁均勻分(fen)布，形(xing)成(cheng)管(guan)(guan)狀。當(dang)管(guan)(guan)模(mo)(mo)(mo)帶動(dong)內(nei)部(bu)混(hun)(hun)凝(ning)土(tu)旋(xuan)轉通過輥軸(zhou)時(shi)，輥軸(zhou)與管(guan)(guan)模(mo)(mo)(mo)之間的(de)(de)(de)混(hun)(hun)凝(ning)土(tu)被壓(ya)實形(xing)成(cheng)管(guan)(guan)體(ti)。目前離心式、懸(xuan)輥式制管(guan)(guan)機(ji)一般采(cai)用電(dian)磁(ci)調速電(dian)機(ji)來控(kong)制。
這三種設備(bei)當中(zhong)，懸輥式(shi)制管機由于經濟(ji)實用，操作簡(jian)單。在國內普遍使用率達80%以上(shang)，該機可(ke)以生產長2000-4000mm，內徑￠300--￠2400mm的各種(zhong)接口型(xing)式的鋼筋混凝(ning)土管(guan)。
二、懸輥式水泥制管機的變頻改造（東北(bei)某用戶現場）
1、具(ju)體實施方法
改造的前提(ti)是(shi)采(cai)用(yong)變(bian)頻(pin)電(dian)機(ji)和變(bian)頻(pin)器(qi)，替(ti)代了(le)原(yuan)電(dian)磁調速電(dian)機(ji)和控制柜，采(cai)用(yong)高、中、低三(san)段速度(du)控制運行(xing)。電(dian)機(ji)選用(yong)大連電(dian)機(ji)集(ji)團(tuan)MDSP 315L2-6 380V 132KW 990r變(bian)頻(pin)調速電機(ji)，變(bian)頻(pin)器選用普傳(chuan)PI9000系列PI9200 160G3 三相380V 160kw電(dian)(dian)(dian)流矢量型變頻(pin)(pin)器，變頻(pin)(pin)器外接接制(zhi)動單元及制(zhi)動電(dian)(dian)(dian)阻(zu)。其改造優勢在于可根據生產工藝的(de)要求，任意(yi)設定高、中、低三段速度的(de)運(yun)行頻(pin)(pin)率，并且該控(kong)制(zhi)方(fang)式(shi)較原電(dian)(dian)(dian)磁調(diao)速電(dian)(dian)(dian)機能節電(dian)(dian)(dian)率達到(dao)40%。如果(guo)全年滿負荷運轉將減少能耗20000-30000kwh，效率(lv)提了(le)20%，噪音降低了50%。并且該(gai)變頻器性(xing)能(neng)穩定(ding)，尤其(qi)是在戶(hu)外供電(dian)電(dian)壓(ya)不穩定(ding)的情況下(xia)，能(neng)夠(gou)有(you)效的保護電(dian)機，不會因為電(dian)壓(ya)的忽(hu)高(gao)忽(hu)低(di)而燒壞電(dian)機，保證安全生產。
2、變頻器具(ju)體參數設置：
F0.00—2 電機控制方式為V/F控制；
F0.03—2 頻率(lv)源主設(she)定為模擬(ni)量(liang)AI1設定(ding)；
F0.11—1 命令源選擇端子(zi)臺控制；
F0.13—80 加(jia)速時(shi)間1設定為80秒；
F0.14—60 減(jian)速時間1設定為60秒；
F2.07—1 DA1輸(shu)出功能選擇為設定頻(pin)率；
F2.08—2 DA2輸出功(gong)能選擇為(wei)輸出電流；
b0組為(wei)電機(ji)參數
b0.01—132 額定功率132KW；
b0.02—380 額定電壓380V；
b0.03—225 額定電流225A；
b0.04—50 額定頻(pin)率50Hz ；
b0.05—1485 額定轉速1485轉；
b0.27—1 電機參(can)數(shu)自學習(xi)選擇電機靜止自學習(xi)。
3、現場(chang)運行實測(ce)數據：
變頻器為160kw，外部接制動(dong)單元和制動(dong)電阻，現(xian)場調試的參數，變(bian)頻應用的是(shi)V/F控制(zhi)模式(shi)。|
頻(pin)率 |
空載電流 |
帶載電流 |
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10HZ |
90A |
180A |
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20HZ |
100A |
185A |
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30HZ |
125A |
200A |
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40HZ |
145A |
220A |
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50HZ |
150A |
245A |
三、離心式水泥制(zhi)管(guan)機的變頻(pin)改(gai)造（浙江某用戶現(xian)場）
1、原設備(bei)情況
該廠生產不同(tong)種(zhong)類的水(shui)泥(ni)桿。其中，規格(ge)最大為(wei)直徑800mm、長度約(yue)15M，主要是利用(yong)高(gao)(gao)速離心機來加工生產(chan)。高(gao)(gao)速離心泵，電(dian)機功(gong)率(lv)為(wei)90KW，6極(ji)電機，額(e)定轉速約(yue)為(wei)980R/min,額定電流為158A。電機通(tong)過(guo)皮帶輪驅(qu)動工頻運行(xing)。
2、改造方法
采(cai)用普傳PI7800 160F3變頻器(qi)來實現調速(su)，變頻器(qi)采用(yong)V/F控制(zhi)方式、多段速運行。
3、現場運行數據
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多段速(su) |
第一段 |
第二段 |
第三段 |
第四段 |
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工作(zuo)模式 |
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第一模(mo)式 |
頻率 |
12.5HZ |
31 HZ |
51 HZ |
60 HZ |
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運行(xing)時間 |
180S |
120S |
90S |
420S |
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700MM |
運行電流 |
100A |
85A |
80A |
75A |
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最大電流(liu) |
388A |
120A |
120A |
120 |
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第二模式 |
頻率 |
12.5HZ |
24.7 HZ |
41 HZ |
56 HZ |
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運(yun)行時(shi)間 |
180S |
120S |
90S |
360S |
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800MM |
運行電流 |
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最大電(dian)流 |
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第三(san)模(mo)式 |
頻率(lv) |
11 HZ |
25 HZ |
42.5 HZ |
55.5 HZ |
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運行(xing)時間 |
180S |
120S |
90S |
360S |
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500MM 400MM |
運行電流 |
95A |
80A |
75A |
71A |
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最大電流 |
270A |
170A |
135A |
120A |
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第四(si)模(mo)式 |
頻率 |
12.5 HZ |
22.5 HZ |
41 HZ |
58 HZ |
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運行時間 |
180S |
120S |
90S |
360S |
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550MM |
運(yun)行電流 |
85A |
75A |
70A |
65A |
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最大電(dian)流 |
300A |
135A |
120A |
120A |
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第五模式(shi) |
頻率 |
11.5 HZ |
31 HZ |
47.5 HZ |
60 HZ |
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運行時間 |
180S |
120S |
90S |
420S |
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600MM |
運(yun)行電流(liu) |
80A |
70A |
65A |
60A |
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最大電流 |
350A |
120A |
120A |
118A |
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從(cong)表(biao)中數(shu)據可以看出，生(sheng)產(chan)過程用到變頻器的4段(duan)速度，5個工作(zuo)模式，最低速度11HZ，最高速度(du)為60HZ，管樁越大，啟動電流越大，生產700mm水泥管(guan)時啟動過程中(zhong)最大電流為400A左右，而正常運行時電流(liu)只有(you)80A左右；在生產結束(shu)停(ting)機時(shi)，十幾噸(dun)的負(fu)載（管樁），在高速(su)運轉中(zhong)要想停(ting)下來，卻(que)并非易事，慣性太大，觀察了沒(mei)有加(jia)制動的幾臺變(bian)頻器，停(ting)機前（60Hz）運行電流在(zai)70A左右，然而頻率降(jiang)至50HZ左右，就會跳OU故障，此時母(mu)線電(dian)壓高達750V，然后(hou)管樁自(zi)由停車，大概4分鐘停下來(lai)，因此(ci)僅(jin)僅(jin)利用變(bian)頻器來(lai)減速停車(che)是很難達到要求的。必須(xu)配備(bei)制(zhi)動單(dan)元及制(zhi)動電(dian)阻。制(zhi)動單(dan)元選用普傳PB6034兩臺并聯，制(zhi)動電(dian)阻選用2個6.8歐姆12000W，將制動電壓調至630V。加制動裝置后(hou)設備的(de)減速時間大(da)大(da)縮短，約為1分鐘(zhong)，而且(qie)變頻(pin)器也不(bu)會受到高電壓的沖擊(ji)，這樣既保(bao)護(hu)了變頻(pin)器，也能滿足生產需求。
小結
該類設備經變頻(pin)改(gai)造后(hou)在(zai)改(gai)善了生產工藝以及作業環(huan)境的同(tong)時也帶來(lai)可觀的節能(neng)效果，因(yin)此可以大力推廣。
