【原创案例】变频器在破碎机上的应用

此台破碎机由两台200kw的异步电机通过皮带连接拖动同一个转子轴，原控制系统采用星三角启动，工频运行，启动冲击电流大，容易引起电网波动，同时造成了很大的机械冲击和磨损，导致电机的使用寿命大大降低，维护工作量较大，直接影响了生产效率。且原控制系统的电机一直工频运行，无法通过调整电机的转速以适应不同矿石的破碎要求。针对以上这些问题，对原系统进行变频改造。

一、项目基本介绍

项目名称：破碎机变频改造

破碎机机构：200kW变频电机 2台 （380V，1470rpm，50Hz，360A）

二、选择PI9000矢量控制变频器的必要性

1、具有自动加减速功能，可实现电机平滑启动，机械冲击小，减少维护保养费用，减小了对电网的冲击；

2、具有精确的转速控制能力，用户可根据材料和所需出料粒度调节合适的速度，变频控制破碎机的输出力矩随着负载变化而改变，有效地提高效率；

3、节能，根据所破碎的材料来调节电机转速，提高效率，节约电能；

4、变频器保护功能齐全，可实现过压、过流、欠压、过载、短路等保护功能，确保电机稳定运行, 并可减少振动、冲击及噪音，提供良好工作环境等。

三、变频器的选型

1、变频器的选择及控制方案

由于破碎机负载不恒定，随着破碎对象的大小变化、喂料多少负载跳跃幅度很大，要求变频器启动转矩大，过流能力强，因此变频器的功率选择上要比电机大一档。本方案采用两台220kw变频器带两台200kw电机，因两台电机带载同一个轴，同轴联动，要求两台电机的转速保持一致，对转速的精度要求较高，若两台电机转速不一致会出现一台电机速度快，一台速度慢，速度快的电机会拖着速度慢的旋转，很容易出现过电流报警，而速度慢的电机因存在转差，使其处于再生发电状态，导致变频器出现过电压报警；为避免报警，此方案中两台PI9330 220G3变频器通过外部端子同时启动，并且采用直流共母线技术，很好的解决了这个问题，变频控制系统启动平稳，运行电流稳定。

根据以上变频器选型原则，破碎机变频改造用的器件选型清单如下：

2、变频器端子接线图

破碎机用变频器的主回路及控制回路端子的连接电路图如下：

设置启动和停止按钮各一个。其中用到数字输入端1、3，继电器输出1和2。其中输入端子DI1定义为正转，DI1 与COM接通时，电动机作正转运行。按下停止按钮时电机停止运行。DI3设置为三线制运行方式。变频器中的F1组参数按照下表进行相对应的设置。当变频器发生故障时继电器输出1（常闭）动作，该信号控制传送皮带交流接触器的工作，当有故障发生时，停止所有皮带机进料机构的动作。 

四、破碎机应用PI9000变频调速后的效果

破碎机进行变频改造后效果良好，具备以下优点：

1、提高破碎工作效果

变频控制系统具有精确的转速控制能力，使电机的转矩输出与负载相匹配。用户可根据材料和所需出料粒度调节合适的速度，变频控制破碎机的输出力矩随着负载变化而改变，有效地提高了工作的效率。

2、节约能源

变频器控制破碎机与传统控制的破碎机比较，能源节约是最有实际意义的。根据所破碎的材料来调节电机转速工况是经济的运行状态。

3、延长破碎机的使用寿命

变频器有效的将启动电流的峰值减少到最低程度，延长破碎电机的使用寿命。

4、防止电机损坏

变频器具有很好的过流保护功能，如出现设备卡料或设备缺润滑油导致电机负载过重，变频器的保护功能可以对电机进行有效保护，防止其过载烧坏。

给大家分享一下现场的工艺图。

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