变频器在选煤厂应用技术李彪.docVIP

PAGE PAGE 6 变频器在选煤厂的应用 李 彪 （淮南矿业集团 望峰岗选煤厂 安徽淮南 232082） 摘要：本文根据变频器的特点，提出变频器在选煤厂中不同设备中的应用，并能够取得较好的经济运行效果。同时，将变频驱动和液力耦合器驱动进行比较，变频驱动在节能调速及设备保护方面的作用更加明显。 关键词：变频器 选煤厂 节能 1引言 变频器是利用电力半导体器件的通断作用把电压、频率固定不变的交流电变成电压、频率都可调的交流电源。 现在使用的变频器主要采用交—直—交方式（VVVF变频或矢量控制变频），先把工频交流电源通过整流器转换成直流电源，然后再把直流电源转换成频率、电压均可控制的交流电源以供给电动机。 变频器主要由整流（交流变直流）、滤波、再次整流（直流变交流）、制动单元、驱动单元、检测单元微处理单元等组成的。 2变频器的特点 ①机械性能好，启动转矩大，启动电流小。采用PWM正弦波脉冲调制方式，可使电动机的转矩脉动小，实现软启动，而且运行平稳，可以大大减少大功率电动机启动时对交流电网的冲击。②调速范围广，可实现平滑无极调速，精度高达0.5%，频率变化范围大，能广泛适应各种生产环节的需要。③节能效果显著，理论上节能可达30%以上。④变频器留有各种标准接口，便于与压力、液位、流量传感器及微机系统连接，实现自动控制。⑤变频器安装容易、调试方便、操作简单。⑥在各种启动调速装置中，变频器调速装置是唯一同时兼有启动和调速双重功能，并可与其他各种调速设备实现速度匹配的调速装置。 变频器电气控制原理图 使用变频器调速装置的意义在于：可以利用各种传感器实现设备运转的在线实时控制，提高产品质量；利用闭环工作方式，可以减少调整工作量和减少操作人员，提高工作效率；就流体机械而言，与节流调速相比，节能效果显著；利用变频器调速实现节流，延长了设备寿命，降低了选煤成本。 3变频器在选煤厂的应用 3.1变频器在给煤机中的应用 在选煤厂中，需要通过调整给煤机给煤量大小来满足工艺要求。以振动给煤机为例，通过修改变频器系统设定值改变频率输出，改变电机转速，实现调整给煤量。给煤机采用惯性振动器为激振源，根据简谐振动原理可知：谐振频率和谐振振幅都随着角速度的增大而增大，因此，通过手动或设定值改变变频器系统输出值，调整电机转速，通过改变角速度来改变谐振频率与振幅，即改变箱体振动频率，使配煤连续以箱体频率向前跳跃，达到调整给料量的目的。 3.2变频器控制重介旋流器入料泵转速 根据泵的性能公式，我们知道流量Q与转速n成正比；因此，可采用变频器技术控制泵的转速从而调节流量。在选煤厂，采用变频器调节重介旋流器入料泵进料流量。液位高低通过压力变送器送给二次仪表，输出4~20mADC信号，在信号隔离器内转变为1~5VDC信号，而后送入液位调节器进行比较放大，输出4~20mADC信号，控制变频器频率，从而达到控制给料量的目的。 在功能设定时，采用恒转矩方式，下限频率设为10HZ，上限频率设为50HZ，加速时间要设定的长一些，减速时间要设定的短一些。这样，需要增大流量时，不致因增大过快而产生溢流；液位超限时，又能迅速减小流量，避免溢流。 3.3变频器在加压过滤机中的应用 加压过滤机为实现槽体液位的自动控制，采用变频器变换频率来改变渣浆泵电机转速，达到调节入料量的目的。同时，主轴转速采用变频器，使主轴转速可在0.4-1.5r/min之间无极调速，性能可靠。 3.4变频器在空气压缩机上的应用 煤矿常用的空气压缩机有往复式(活塞式)和螺杆式。 空气压缩机出厂时配套的排气压力调节装置，多数为关闭进气管式压力调节器； 其工作原理是当储气罐(风包)内空气压力超过设定压力(0.815MPa)时，压缩机进气管上碟阀自动关闭，压缩机进入空转卸荷状态。当储气罐内空气压力低于设定压力(0.77MPa)时，压缩机进气管碟阀自动开启，压缩机又进入满载工作状态。空气压缩机的排气量和压力，在运转中也不是不变的，常因所使用风动机械和风动工具的台数多少而变化，所以空气压缩机工作时总是在重复满载-卸荷工作方式。满载时的工作电流接近电动机的额定电流；卸荷时的空转电流约为30~50％电动机额定电流；这部分电流不是做有用功，而是机械在额定转速下的空转损耗。这种机械式调节装置虽然也能起到压力调节作用，但是压力调节精度低，压力波动大；压缩机总是在额定转速下工作，机械磨损大，电耗高。 根据空气压缩理论分析，在空气压缩机的汽缸容积不能改变的条件下，只有调节压缩机的转速能改变排气量；空气压缩机是恒转矩负载，压缩机轴功率与转速呈正比变化； 在压缩机总排气量大于风动工具用气量时，通过降低压缩机转速调节供风压力，是达到压缩机经济运行的有效方法。在可以选用的压缩机变极电动机、改变皮带轮传动比、串极调速等调速方法中，变频器与其他调