《電子技術應用》
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變頻調速器在立磨分離器上的應用
摘要:  經過對其它水泥廠調查及輥式磨生產廠家建議,決定采用變頻器進行調速。
Abstract:
Key words :

1 原系統情況  


  我廠1996年投產的2000t/d生產線原料制備采用了MPS3450立磨(或稱輥式磨),粗、細粉分離采用的是油馬達驅動分離器。分離器調速原理是采用55kW油泵供油,通過調節油路中閥門開度達到調節油量大小,最終達到控制油馬達的轉速。原系統復雜,需要一個大油箱,油箱中裝有熱交換器、加熱器和過濾器,還裝有電接點溫度計用來控制加熱器的啟停。有時由于熱交換器損壞導致冷卻水滲透到油箱中,造成油水混合,每年光更換油就需幾萬元。閥門調節通過控制一臺單相電動機正、反轉來調節開度。由于需要經常調節閥門開度,接觸器長期點動,容易損壞,又由于剩磁影響不能準確調節閥門。總之,原系統存在著能耗高,維護難,工藝操作不方便等缺點。 

2 采用變頻器進行改造 

2.1 設計選型 
   
  經過對其它水泥廠調查及輥式磨生產廠家建議,決定采用變頻器進行調速。利用原有減速齒輪箱,去掉油馬達、油泵、油箱及其它附件,增加1臺電動機,通過電動機帶動減速齒輪箱直接驅動分離器,齒輪箱減速比為18,而分離器正常轉速為25~35r/min,如選用6極電動機,分離器最大轉速可達到54r /min,滿足工藝要求,結合機械力矩計算,決定采用Y180L-6,18.5kW電動機,變頻器采用Siemens的MDV 2200/3。為了滿足現場調試與中央控制室組開要求,在開關柜上裝有一個轉換開關,當轉換開關在本控位置時,可以利用現場開停按鈕進行起停,并利用電位器進行轉速調節,當轉換開關切換到中控位置時,由中控進行順序組開,并可以根據工藝要求進行轉速調節。 

2.2 系統調試 
   
  在調試過程中,變頻器工作正常,但正式投入生產后,變頻器不能正常工作,產生F001(直流過電壓)、F002(過電流)、F016(矢量控制方式不穩定)故障報警,經過分析發現,由于分離器處在一個大的氣路系統中,當該氣路系統中的1臺1600kW風機運行后,分離器由于氣流帶動也運轉起來。這時如果變頻器電動機不工作或當變頻器給定速度比較低,電動機處于發電狀態,變頻器內部直流電壓高于正常整流電壓,這時觀察參數P134(DC直流電壓),正常情況下直流電壓約為560V,此值與三相交流輸入電壓有關,也可用萬用表測量變頻器DC+和DC-端子的兩端。如果此時電動機處于發電狀態,這時直流電壓超過560V,如內部直流電壓升至800V,就會產生直流過電壓F001故障。另外,如果減速太快,由于分離器慣性大,電動機也會處于發電狀態,也有可能引起F001故障。原因找到后,采用Siemens的電子制動單元,型號為6SE3190-ODX87-2DA0,根據手冊介紹配以要求的20Ω的制動電阻,制動電阻采用的是國產ZX2型,瞬時最大制動功率可達30kW,參數P003減速時間由默認值10s逐漸增加到200s,這樣解決了F001過電壓故障。 
   
  對于F002過電流故障,分析是由于系統慣量大,所需要加速時間長,于是逐漸增加P002加速時間,由默認值10s逐漸增加到180s,問題得以解決。 
   
  對于F016矢量控制方式不穩定故障,分析是由于氣流不穩或物料變化引起分離器負載變化,即引起系統慣量變化,把參數P77控制方式由矢量控制改為線性電壓/頻率方式,即把P007參數值設定由3改為0,工作正常。 

3 使用效果 

  從1999年8月改造后,每年故障停機時間由原來100多小時降為零,立磨產量約為160t/h,每年增加生料產量16000t。每年節約油品損耗3 萬元,原油泵電動機功耗為46kW,現分離器電動機功耗為13kW,每小時節電約33kWh,每年節省10萬多元電費、油料費用。改造共花3萬多元,不到 3個月就收回投資。 
   
  改造后,操作員反映操作簡便,轉速穩定;原料細度波動小,化驗室4900孔篩余量由8%~15%降至11%~12%,產品質量穩定,效果顯著。

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