应用变频器改造SKT跳汰机排料控制系统

2004/9/12 0:00:00

庄煤矿洗煤厂是装备SKT－IV型数控风阀跳汰机比较早的选煤厂，在多年的使用中发现该机的自动排料控制系统存在不少问题，事故率较高。主要问题一是过流保护不可靠，一旦排料轮卡矸就会因过流烧坏主控器件；二是直流电动机适应环境性差、维护费用高。为了克服原排料控制系统存在的问题，更好地服务于生产，我厂在1999年2露愿孟低辰辛烁脑欤帽淦档魉倨骺刂铺帕稀

1 变频器电气原理

电气原理如图1所示。变频器的主电路为典型的“交一直一交”电压型变频方式，其整流器采用三相全波二极管整流及电容滤波平滑电路，为功率器件（逆变器）提供直流电源，由片机控制系统产生优化的实时在线的PWM信号控制功率器件的开关，输出既调压又调频的三相交流电源，实现对三相异步电机的变速运行。整个控制回路采用单片机进行采样、计算、实时控制、事故报警和显示。

2 变频器的技术特点

我厂选用的 JPSC—11型变频具有以下技术特点：

（l）先进的控制技术，采用磁通轨迹方法，16位单片机，薄膜轻触键盘操作（EZROM记忆系统设置）；

（2）转矩特点提供150条转矩补偿曲线；在低频段也可输出大力矩，完全满足跳汰机排料
所需的转矩特性；

（3）频率特点宽范围频率输出（0．5－500HZ），压频曲线可任意设置；

（4）加、减速特点宽范围可升、降频时间（l－13lls/50HZ)，升降时间可独立设置；

（5）保护特点保护功能齐全，设有过流（短路、接地）、欠压、过压、缺相、过载及过热等保护。

3 改造要点

把跳汰机原直流电动机换成三相交流异步电动机，传动方式仍采用三角带传动方式。电气配线图见图2所示。在选配变频器与电动机时应注意以下几点：

（1）变频器的容量要与电机相匹配，并且要留有一定的余量。我厂选用 JPSC－11型变频器（适配7．skw以下电机入选用的排料电机为5.5kw；

（2）最好选用额定转速比较低的电机，在使用变频器调速时通常不应低于额定转速的5％，最好在70％－100％之间。转速低于额定转速的40％－50％，电机效率明显下降且会过热，因此尽量保证变频器的调频范围在25－50HZ（根据情况可调更高，以能正常排出物料为准），也就是说频率宜高不宜低；

（3）对于主洗厂属比较潮湿、跑冒滴漏严重的环境，最好选用防爆电机；

（4）加强对超大块人洗原煤的拦截，应在缓冲仓口加上筛网，以防大块进人跳汰机。

4 运行效果

对原控制系统改造后，运行效果令人满意：

（l）事故率大大降低过去平均每七、八天就出现一次排料电气事故，每次处理近2h（有时更长），这样每月就影响正常洗煤时间近5h，仅处理事故期间空车的电耗每月就损失近万元。而使用变频器后，事故大大降低．2－8月除第一段出现H欢过流保护外（排料轮卡肝造成），电气事故几乎没有发生。

(2）排料效果与原系统基本一致以1998年同期3－8月份为例，对拜石、中煤上浮月平均化验结果作以对比。

表 1

月份	1998年平均值		1999年平均值
1	矸石上浮率（%）	中煤上浮率（%）	矸石上浮率（%）	中煤上浮率（%）
2	0.95	18.80	0.92	18.20
3	0.82	21.75	0.86	22.10
4	0.93	21.20	0.94	24.30
5	1.05	24.15	0.98	22.73
6	0.94	24.87	0.95	21.26

从上表可以看出采用变频器控制跳汰机排料效果与原系统本一致。

5 结语

应用变频器对SKT跳汰机排料系统改造后，电气事故大大降低，既提高了洗煤产量又降低了电耗，经济效益可观。但尚待完善之处：

（1）由于不是SKT跳汰机配套产品，因此没有设置床是信号接口，无法实现全自动排料；

（2）高速开关IG-_BJ功率器件价格贵且市场上难以买到，给维修带来一定困难。相信以上问题在用户和研制单位的共同努力下，会得到圆满解决的。

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