变频器固定频率控制在超长链条输送线中的应用
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变频调速技术在煤矿运输机中的有效运用1. 引言1.1 背景介绍煤矿是我国能源工业的重要组成部分,煤矿运输机作为煤矿生产中不可或缺的设备之一,承担着将煤矿从开采现场运输到其他地点的重要任务。
传统的煤矿运输机在运行过程中存在速度调节范围有限、能效低下、运行稳定性差等问题,已经不能满足现代煤矿生产对设备性能的要求。
随着科学技术的不断发展,变频调速技术在工业自动化领域得到了广泛应用。
变频调速技术通过改变电机的输入频率和电压,实现电机的转速调节,从而满足设备在不同工况下的运行需求。
在煤矿运输机中引入变频调速技术,可以有效提高设备的运行效率、降低能耗、增强设备的稳定性和可靠性,从而为煤矿生产提供更加可靠的保障。
本文旨在探讨变频调速技术在煤矿运输机中的有效运用,通过对变频调速技术的概述、煤矿运输机的工作原理、应用案例、优势分析和未来发展趋势的探讨,旨在为煤矿行业提供技术支持和发展方向。
1.2 问题意义煤矿运输机在煤矿生产中扮演着至关重要的角色,它们负责将煤炭从井下或露天矿运送到地面或其他加工环节,是煤矿生产的重要一环。
在传统的煤矿运输机中,通常使用固定速度的传动方式,无法根据实际需要进行灵活调整,导致能耗较高、运输效率低下、维护成本高等问题。
如何改善煤矿运输机的传动方式,提高运输效率,降低能耗和维护成本,成为当前煤矿生产中急需解决的问题。
变频调速技术的出现,为煤矿运输机提供了一种新的解决方案。
该技术通过实时监测和调整电机的转速,使煤矿运输机能够根据实际负载情况自动调整运行速度,达到最佳运行状态。
这不仅可以提高运输机的运行效率,还可以节约能源、减少设备磨损,降低维护成本,实现智能化运行管理。
变频调速技术在煤矿运输机中的有效运用具有重要意义,对于提升煤矿生产效率、降低成本、改善生产环境具有积极的推动作用。
【字数:236】2. 正文2.1 变频调速技术概述变频调速技术是一种通过改变电机供电频率来实现调速的技术。
它通过改变电机的转速和输出功率,实现对设备的精准控制,从而提高设备的运行效率和节能效果。
变频调控技术在煤矿运输机中的运用变频调速主要是利用对电源频率的转变来调解电机速度的一种技术,以下是小编搜集整理的一篇探究煤矿运输机上变频调控技术应用的,欢迎阅读查看。
变频调速技术是一种新型的电源频率调控技术,其主要原理是以电源频率以及电机转速为正比来进行应用的,这样在输入电源的频率方式后就可以实现变频调速。
在煤矿运输机不断发展的过程中,应用变频调速技术能够更好的提高煤矿运输机工作的效率和质量,对于提高煤矿企业的经济效益也有着重要的作用。
1煤矿运输机在煤矿中的作用在煤矿生产过程中,煤矿运输机是一项必不可少的重要设备,因此对于煤矿运输机系统的应用质量也有着较高的要求。
在以往煤矿生产过程中,煤炭运输机在运行过程中速度会发生不确定的变化,这样煤炭物质材料以及运输机的速度也都会发生变化,从而影响到负载电阻发生变化。
而我们在进行生产运输的过程中如果发生这样的情况,就会产生一定的安全隐患。
近年来,煤矿运输机系统也有了新的改进,通过超低功率的电源,在很远的距离中就可以实现传输,并且传输的效率也有着很大的改进。
在整个煤炭运输系统中,由于有着一定的复杂性,因此对于技术的要求也相对较高。
矢量系统在保持长期稳定运行的状态下整个煤炭运输的经济型也会大幅提高,如果能够控制好运行的每个环节,那么就可以最大限度的保证运输系统运行的安全性和稳定性。
2变频调速的基本原理以及具体应用变频调速主要是利用对电源频率的转变来调解电机速度的一种技术,在变频调速技术中包括了电源频率技术以及电机速度技术等不同的内容,而电源频率以及电机速度也有着一定的比例关系,通过固定的方式来进行应用的。
在对电机进行选定后,我们要按照相应的要求来找出固定的频率值,从而在电机进行转速的过程中改变其运行的频率,而这样也可以使电机的运行受到控制。
电机转速通常会随着电源频率的不断增加而增加,在电源频率减少时也会随之不断减少。
因此当电机在保持额定的频率下进行工作时,此路的状态也会处在一定的饱和状态,从而导致此路状态达到最大值,这样电机在工作的过程中频率也会有所降低,其负载的能力也会相应下降。
探讨变频器在带式输送机中的应用探讨变频器在带式输送机中的应用摘要:煤炭是我国社会开展的重要能源材料,煤炭行业的开展是顺应了经济开展的要求。
变频器作为一种新型电子产物,逐渐被用于煤炭皮带机中。
本文针对变频器的工作原理、作用、开展状况及运用中可能遇到的问题及相应防范措施进行探讨。
关键词:煤炭;变频器;煤炭皮带机作为世界上的产煤大国,我国产煤过程中消耗了巨额电费,并且随着煤矿设备大型化与自动化开展,电费比例居高不下。
煤炭为不可再生资源,人们对传统的皮带机进行改进,节约能源,促进了经济的可持续开展。
1 变频器的工作原理变频器的核心技术是微电子技术和电力电子技术的结合体。
当电机发出变频信号后,控制电路开始工作并控制整流桥,实现由工频交流电向直流电的转化;然后将直流电转变为交流电,并具有特定频率。
交流电的频率主要通过控制逆变桥的工作频率来实现。
2 变频器的作用可以做到软起动和软停车煤炭运输的时候,皮带机总的变频器需要运用驱动启动。
皮带启动无法独立完成,需要电机启动带动。
电机启动时很慢,带动了皮带的启动。
在启动过程中会缓慢释放能量,所以启动会带来一些张力。
但张力很小,不会伤害皮带。
如同停车时先减速,发动机由快变慢,皮带也逐渐变慢,防止了突然停止造成的皮带伤害。
能有效降低对皮带的强度要求皮带机中参加变频器之后,可以自动调整启动时间,从而有效控制皮带机的启动时间。
皮带机在突然启动时,由于启动速度太快会伤害皮带。
参加变频器以后,对皮带的要求就降低了一些。
使功率更加平衡煤矿皮带机的驱动有很多种,单筒滚筒驱动和双筒滚筒驱动是运用最为广泛的两种。
运用变频器进行调节,可是皮带和电机保持相同的工作速度,从而保证工作效率稳定。
有效减少设备维护变频器调节皮带机,可以稳定皮带机的启动冲力,减少快速启动对皮带机的伤害,从而减少维修,也使皮带机使用年限增加。
因此运用变频器可以把变频器的电子寿命转化为皮带机的寿命。
进一步实现节能煤炭生产运输时,皮带机往往没有装足规定吨数,而皮带机的运行使用了与满载时相同的电量,这就造成了能量的浪费。
变频器在输送机中的应用在现代工业生产中,常常需要利用输送机完成物料的输送和转运。
传统的输送机使用电力直接驱动扭力转矩大,难以实现调速,因此受到一定限制。
然而,随着变频器技术的不断发展,利用变频器控制输送机可以实现精准的调速控制,大大提升了生产效率和运行安全性。
本文将详细介绍变频器在输送机中的应用。
一、变频器的定义和原理变频器是一种电力调速装置,是指将三相交流电转换为直流电再通过PWM技术产生交流电,通过调节输出电压、输出频率和输出电流实现电机的调速控制。
变频器的核心芯片为IPM,因其功率大、噪音小、损耗小等优势,已成为现代工业中最流行的控制系统之一。
二、变频器在输送机中的应用1.调节输送速度变频器可降低电机的运行频率,从而改变运动学参数,实现输送机的调速。
常见的变频器控制方式有V/f曲线控制、矢量控制和感应电机矢量控制等方式,均可实现加速或减速过程中的平稳运行,避免了设备因启动和制动所造成的过大对设备的损坏。
同时,变频器可实现更精准的速度控制,满足不同物料输送的需求,并能最大程度地利用生产线资源和提高生产效率。
2.实现远距离控制变频器可实现无线远程控制,如wifi、4G等网络控制,可以远程调节输送速度和方向,调整输送的物流和储物流量,具有可靠稳定的数据传输,支持IQ模组等高级功能,方便操作灵活,减少了人工操作,节约了时间和人力成本。
3.提高设备运行安全性变频器可使输送机在工作过程中平稳启停,并可通过多重保护功能保障设备的安全运行。
如过载保护、过流保护、过热保护、过电压保护等,一旦发生故障即可自动停机,避免了设备的受损及人身安全事故的发生。
4.实现能效管理变频器的应用可以实现设备的无功补偿和能量回收,减少了设备的维保成本和电费开销,并能节约能源,实现了绿色环保。
三、总结可见,变频器技术的应用大大提高了输送机的性能和可靠性,使其在工业生产中具有广阔的应用空间。
随着科技的发展,变频器技术将不断创新和升级,为工业自动化提供更为可靠、智能、高效、安全的解决方案,更好地推行工业4.0。
变频器在胶带输送机中的应用【摘要】胶带输送机作为工业生产中常见的输送设备,在生产线上起着至关重要的作用。
而变频器作为控制输送机运行速度的关键设备,在提高生产效率、节能减少损耗、增加运行稳定性和可靠性等方面发挥着重要的作用。
本文首先介绍了变频器的功能和原理,然后详细探讨了变频器在胶带输送机中的作用,包括其在提高输送机效率、节能降低损耗以及增加运行稳定性和可靠性方面的应用。
结论部分指出,变频器在胶带输送机中的应用对提升生产效率和降低运行成本具有重要意义,并随着技术的不断发展,其应用将会更加广泛。
变频器的应用不仅提高了生产效率,也符合企业节能减排的发展趋势。
【关键词】胶带输送机、变频器、效率、节能、稳定性、可靠性、生产效率、运行成本、技术发展、广泛应用1. 引言1.1 胶带输送机的作用胶带输送机是一种常见的工业传送设备,主要用于将物料从一个地方输送到另一个地方。
胶带输送机通常由输送带、驱动器、张紧装置、支撑装置和其它附件等部件组成。
其作用主要体现在以下几个方面:1. 提高生产效率:胶带输送机可以实现自动化物料输送,大大提高了生产效率和工作效率,减少了人力成本和劳动强度。
2. 降低生产成本:通过胶带输送机输送物料,可以避免物料在输送过程中的损耗,减少了生产成本和运营成本,提高了企业的竞争力。
3. 保障工作安全:胶带输送机可以避免人为操作造成的安全事故,保障了工作人员的安全,提高了生产环境的整体安全性。
4. 实现自动化生产:胶带输送机可以配合其他自动化设备一起工作,实现全自动生产线,提高了生产效率和生产质量。
胶带输送机在现代工业生产中发挥着重要的作用,是不可或缺的一种传送设备。
通过不断改进和提升,胶带输送机将更好地满足生产需求,提高生产效率,降低生产成本,促进工业生产的发展。
1.2 变频器在胶带输送机中的重要性胶带输送机是工业生产中常用的一种输送设备,在生产线上起到了至关重要的作用。
而在胶带输送机中,变频器的应用也显得格外重要。
浅谈变频器在带式输送机中的应用摘要:变频器在带式输送机行业中发挥着重要作用。
它可以提高负载能力和减少能耗,改善传输质量,并有助于提高生产率。
文章重点介绍了变频器在带式输送机中的应用,包括变频器的基本结构、系统性能及其在带式输送机行业中的应用价值。
关键词:变频器;带式输送机;应用价值正文:变频器是一种先进的控制装置,在带式输送机行业中发挥着重要作用。
变频器由两部分组成,即发动机和控制器,通过一定的控制机制,对发动机参数进行控制,以达到调节和控制运转。
变频器的应用可以提高负载能力和减少能耗,改善传输质量,并有助于提高带式输送机的生产率。
带式输送机的特征是具有多台发动机的系统,其速度的不均匀分布和瞬时的负荷变化导致许多问题,例如发动机运转不稳定,电流瞬时上升或下降,超负荷,波动电压等。
变频器可以控制电机转速,使其可以满足不断变化的带式输送机负荷,同时可以提高负载能力,减少能耗,改善传输质量,并有助于提高生产率。
变频器在带式输送机行业中有着重要的应用价值。
它可以提高负载能力,减少能耗,改善传输质量,并有助于提高生产率。
因此,变频器受到越来越多的人的喜爱和认可。
由于变频器对负载能力的提高,使得系统更有效率。
它通过减小电机转速的变化来提高负荷能力,从而优化带式输送机的性能。
此外,变频器还可以减少系统的耗能,因为电机在低负荷下可以较低频率工作,而且可以根据实时需求动态调整电机转速,从而实现能源有效利用。
此外,变频技术也可以改善带式输送机的传输质量,因为它可以与软件控制系统结合起来,根据实时负荷和电流情况来控制电机,以保证有效的传输质量。
此外,使用变频器可以更有效地提高带式输送机的生产率,因为它可以根据实时负荷和电流的变化,动态调整电机转速,从而提升系统性能。
综上所述,变频器在带式输送机行业中有着重要的应用价值,它可以提高负载能力、减少能耗、改善传输质量,并有助于提高生产率。
随着变频技术的不断发展,未来变频器将有望在带式输送机行业中发挥更大的作用。
变频器在物流输送控制中的应用随着现代物流业的迅猛发展,提高物流输送方式的效率和准确性已成为许多企业的追求目标。
在物流过程中,输送机械起着至关重要的作用,而变频器作为一种重要的控制设备,已经在物流输送控制中得到了广泛的应用。
本文将探讨变频器在物流输送控制中的作用和优势。
一、变频器简介变频器,也称为变频调速器,是一种能够通过改变输送机械的工作电压和频率来控制其转速的设备。
它通过调整电机的输出电压和频率,使输送机械能够按照实际需求进行速度控制,从而实现物流输送过程中的精确控制。
二、变频器在物流输送控制中的应用1. 变速控制物流输送过程中,由于不同环节对速度的要求各异,传统的固定转速控制方式无法满足实际需求。
而变频器可以根据具体情况实时调整电机的转速,从而灵活应对不同工况要求。
例如,在货物分拣环节,由于物品尺寸大小并存,传统固定速度的输送机无法适应需求,而利用变频器可以根据物品大小和分拣需求进行实时调整。
2. 转向控制物流输送系统中,有时需要改变输送方向,以适应不同工序或仓库布局的要求。
传统的机械传动方式需要调整转向齿轮或带轮,较为繁琐。
而通过变频器控制电机正反转和转速,可以实现快速的转向控制,提高物流运输的效率。
3. 负载控制物流输送过程中,载荷的大小会不断变化,传统控制方式无法自动适应不同负载。
而变频器能够根据物流输送机械的负载情况进行实时调整,确保输送过程的平稳运行。
4. 节能降耗传统的物流输送系统通常采用恒速运行,电机始终以最大负荷运转,导致能源的浪费。
而利用变频器可以实现根据实际需求调整转速,提高能源利用率,实现节能降耗的效果。
5. 故障监测与保护变频器内置了多种故障监测与保护机制,如过流、过载、过压等,能够实时监测机械运行状态,并在出现故障时及时断电保护,避免设备损坏和事故发生。
三、变频器应用案例以一个物流中心的货物装卸过程为例,利用变频器实现对输送机械的控制。
在货物装卸过程中,根据货物的件数和大小,可以通过变频器实时调整输送机速度和转向,确保货物的高效流转。
G变频器在物流行业的应用打造智能化高效率的仓储运输系统在物流行业,高效率和智能化的仓储运输系统对于企业的运营和竞争力起着至关重要的作用。
近年来,随着科技的不断发展与进步,G变频器作为一种新兴的技术设备,被广泛应用于物流行业,为企业打造了智能化高效率的仓储运输系统。
本文将重点探讨G变频器在物流行业中的应用,并分析其对仓储运输系统的优势和效益。
一、G变频器的基本原理与工作机制G变频器是一种能够控制交流电机转速的电子设备。
它通过改变电源的频率和电压来调节电机的转速,从而实现对机械设备的精确控制。
G变频器的工作原理是将交流电源转换为直流电源,并通过电子元器件将直流电源逆变为可控的交流电源,再加以调节输出,最终驱动电机实现转速的变化。
二、G变频器在仓储运输系统中的应用1. 提高货物搬运效率G变频器的应用使得仓储运输系统可以根据货物的不同特性和要求,调整搬运设备的转速和运行模式。
例如,对于重量较大的货物,可以通过增加电机输出功率提高搬运力度;对于轻量货物,可以通过降低电机输出功率实现细致的搬运操作。
这样一来,不仅提高了搬运效率,还减少了货物损坏和设备故障的风险。
2. 降低能源消耗传统的搬运设备常常采用定速电机,无法根据实际负荷调整电机的转速,因此存在能源浪费的问题。
而G变频器的应用可以实现电机转速的智能调节,对于低负荷运行时,可以降低电机输出功率,从而显著减少能源的消耗。
这不仅有利于企业的节能减排,还降低了运营成本,提高了盈利能力。
3. 增强设备运行的稳定性和可靠性G变频器具有过载保护和故障自诊断等安全保护功能。
当设备超过额定负荷或出现故障时,G变频器会自动停机,保护电机及相关设备不受损坏。
同时,G变频器还能实时监测设备的运行状况,提供故障诊断和报警信息,帮助维修人员及时排除故障,保证设备的正常运行。
4. 提升仓储运输系统的自动化水平G变频器的智能化调节功能使得仓储运输系统可以实现更高水平的自动化操作。
通过与PLC(可编程逻辑控制器)等自动控制设备的连接,G变频器能够根据不同的生产和运输需求,自动调整电机输出功率和转速,实现设备的自动启停、远程监控等功能。
变频器在输送机系统中的精准控制随着现代工业技术的快速发展,传统的输送机系统逐渐被自动化设备取代,其中变频器在输送机系统中的应用越来越广泛。
变频器作为一种能够改变电动机输入电源频率来控制电机转速的装置,具有精准控制输送机系统的能力。
本文将对变频器在输送机系统中的精准控制进行探讨。
一、变频器的工作原理及优势变频器是由整流装置、滤波器、变频器逆变器以及控制电路等组成。
其工作原理是将交流电转换为直流电,然后通过逆变器将直流电转换为可调变频的交流电,从而实现控制电机转速的目的。
相比于传统的输送机系统,变频器具有以下优势:1.1 精准控制能力通过变频器的频率和转速控制,可以精确调节输送机的运行速度和运动方式,以适应不同工作条件下的生产需求。
这种精准控制能力可以显著提高生产效率和产品质量。
1.2 节能环保传统的输送机系统通常采用定频方式驱动电机,电机一直以满速运行,耗电较大,同时也会产生较多的噪音和电磁干扰。
而变频器可以根据实际负载情况精确控制电机的转速,实现节能环保。
1.3 增强设备稳定性变频器可以根据负载情况自动调节电机的转速,使设备运行更加平稳,减少了起动冲击和机械损耗,延长了设备的使用寿命。
二、变频器在输送机系统中的应用案例2.1 输送速度控制在物料输送过程中,不同产品和工序可能需要不同的运输速度。
通过变频器可以方便地调整输送机的转速,精确控制物料的运输速度,从而满足不同的生产需求。
2.2 运动模式切换变频器可以实现输送机的正转、反转以及停止等运动模式的切换,方便对输送机系统进行灵活的控制。
例如,在装卸物料的过程中,通过变频器可以实现输送机的双向运动,提高物料运输的效率,并减少工人的操作难度。
2.3 故障检测与保护变频器具有故障检测与保护的功能,可以实时监测电机的运行状态,并在出现故障时进行报警和保护措施。
这可以有效减少设备的损坏和停机时间,降低维修成本。
三、变频器在输送机系统中的应用挑战尽管变频器在输送机系统中有许多优点和应用案例,但也面临着一些挑战。
变频调速技术在煤矿运输机中的有效运用文章对变频调速技术的原理进行研究,分析煤矿运输机的运行特性,以及变频调速技术在煤矿运输机中应用的特点,从煤矿运输机运行的初级阶段以及非稳定状态下分析变频调速技术在其中的具体运用情况,以供参考。
标签:变频调速技术;煤矿运输机;应用1引言在煤矿生产中,运输机是常用的煤炭运输设备,也是煤矿生产系统中主要的运输工具,其动力来源通常为三相异步电动机,其运行的可靠性和经济性直接决定着煤矿生产整体的可靠性和经济性。
在目前的煤矿运输机中采用变频调速技术,就是通过对电动机的供电频率的改变对其运行速度进行控制,是一种具有先进调速方式和显著节能效果的技术。
变频调速技术在煤矿运输机中的有效运用可以提高运输机的效率,并对运输机的运行起到保护的作用,促进煤矿更好的发展。
2变频调速技术分析异步电动机的转速与电源频率的关系式如公式2.1所示。
其中,n为异步电动机每分钟的转速;f为交流电源的频率;s为转差率;p为磁极对数。
在异步电动机的实际使用过程中,由于转差率s的变化不大,在忽略s 的情况下,电动机的转速则可以看成与交流电源的频率成正比例關系。
如果可以对供电设备采用平滑调节的方式,则可以实现对异步电动机转速进行平滑的调节,这就是变频调速技术的基本思想。
变频调速系统就是通过变频调速装置将电网电源的电压和频率转换为可以调节的交流电源,从而通过改变交流电的频率对异步电动机的转速进行调节和控制。
3变频调速技术的应用价值3.1煤矿运输机的运行特性煤矿运输机最大的运行特点就是恒速负载,尤其是运输机系统在不同的低速扭矩下运行时,其运行速度基本保持恒定不变。
在煤矿运输机进行煤矿、材料等的运行生产过程中,其运行速度的恒定性,只是负载电阻在一定的范围内进行变化时会引起扭矩的轻微变化。
但是煤矿运输机的运输距离通常较远,尤其是其在冬季进行长时间的低速运行时,需要采用专用的低速驱动系统来确保其以上特性,所以煤矿运输机系统具有结构和功能的复杂性。
变频器固定频率控制在超长链条输送线中的应用作者:张强谢贤军来源:《价值工程》2011年第25期摘要:XX公司为了降低从车间1到车间2输送物料的运输成本,在车间1和车间2之间建设了一条总长650米的链条输送线,用于物料的连续输送。
由于原控制系统存在诸多缺陷,并缺乏及时的售后服务,特组织公司内外技术力量对该输送系统进行了技术研究,制定了“变频器多段固定频率控制”方案。
本文主要介绍了该输送系统的功能、系统改造方案的具体设计及改造后系统的运行调试,实践证明该方案大大降低了故障率,提高了系统的稳定性。
Abstract: To reduce the transportation costs of materials from workshop 1 to workshop 2, a company constructs a 650 meters chain conveyor line from workshop 1 to workshop 2 for the continuous delivery of materials. Since the original control system has many defects, and lacks of timely service, the company especially organizes inside and outside technical force to study the transport system, and formulates program of fixed-frequency inverter control. The article mainly presents its function, reform design and debugging. The result shows that the program greatly reduces the failure rate and improves the stability of the system.关键词:变频器;矢量控制;力矩;固定频率Key words: inverter;vector control;torque;fixed frequency中图分类号:TN77 文献标识码:A 文章编号:1006-4311(2011)25-0050-020 引言XX公司为了降低从车间1到车间2输送物料的运输成本,在车间1和车间2之间建设了一条总长650米的链条输送线,用于物料的连续输送。
原配套控制系统采用了日本OMRON PLC系统进行控制,实现许多复杂的控制功能,但在实际运行过程中,经常出现故障造成物料损失和生产停顿;另外因现场环境存在H2S等强腐蚀气体,PLC系统卡件故障率较高,在运行2年时间后, CPU卡硬件故障,造成整个控制系统崩溃。
至此公司特组织各专业技术人员,对该输送系统进行了技术研究,分析输送系统的功能特点,制定出符合现场实际、简单稳定、最低成本的改造方案。
1 输送系统功能分析输送系统主要由一条闭环的滑轨链条组成,在链条环中共设计有3套传动机构,每个传动机构的输出侧均安装有一套重锤式链条拉紧机构,在拉紧机构上安装有本段链条过松过紧报警和过松过紧极限位置检测开关,用于链条输送线的自动调整和安全保护。
输送物料的悬挂支架通过铰链连接在滑轨链条上,随着链条一起移动,达到输送物料的目的。
该套输送系统传动机构布局见图1。
链条悬挂物料侧,在就近上料口和下料口位置附近,布置了1#和2#链条传送机构,在回程链条侧大约行程的中部布置了3#链条传送机构。
1.1 输送链条同步分析由于整个输送系统由一整条环形滑轨链条构成,为了能保证整个系统能够长期稳定运行,要求3段链条传送机构必须保持非常好的速度同步关系。
由于每套链条传送机构的出口就布置了一个重锤式链条拉紧机构,只要拉紧机构处于可调范围,该处的链条预紧力就会基本稳定,不会随着链条运转速度的变化而大幅度变化,从而能够最大限度的避免前后两套链条传动机构输出力矩的相互影响。
因此3套链条传动机构同时驱动一条输送链条,要求具备非常好的速度同步关系,但不需要考虑3套传动机构的力矩分配关系。
1.2 同步速度误差的自动补偿该系统中链条传动机构均采用异步电动机驱动,即使采用变频器的速度矢量控制模式,在3套传动机构之间仍然会产生微弱的速度偏差。
这些偏差逐渐积累,会在某个环节出现链条过紧或过松的现象。
为了避免以上问题的出现,在重锤式链条拉紧机构中,设置了链条“过紧”及“过松”位置检测开关,要求传动机构能根据出口重锤拉紧机构检测到的“过紧”及“过松”报警信号自动调整运行转速,及时准确的补偿速度偏差,使输送链条始终处于最佳运行状态。
1.3 输送系统安全保护功能在系统运行过程中会出现各种各样的异常状态,系统应能针对主要的异常状态进行及时的安全保护。
系统必须具备的安全保护功能见表1。
1.4 稳定的输送速度和避免速度冲击输送的物料系挂在输送链条的悬挂支架上,为了防止物料因支架摆动幅度过大而掉落,因此要求输送链条在启动、停止和同步调整的过程中,输送速度变化缓慢、平稳,不能够产生速度的突然变化。
2 改造系统的功能设计根据以上分析的系统基本功能,结合现场实际情况,确定控制系统改造方案,并对改造系统进行详细的功能设计。
2.1 系统改造方案经各专业技术人员分析、讨论,决定拆除原PLC控制系统,采用变频器各项功能和电气系统互锁功能实现改造系统的设计。
将改造系统定位为变频器电气控制系统是从以下几方面考虑:①采用简单的变频器电气控制系统就能完全实现输送系统要求的4项基本功能;②工艺操作仅需要在上下料口能实现系统的启动、停止和紧急停车功能,输送系统输送速度在设置好后,需要保持长期稳定,不需要在运行过程中做速度的动态调整;③改造所需的电气设备,变频器原系统就有,其它的各种电气元件可使用现有的库房备件。
因此只要完成系统设计,就能立即开始系统改造,能节约大量的系统改造时间,降低生产损失;④从设备维护角度考虑,控制系统越简单,越易于维护,同时简单系统的故障率会大幅度降低,能减少维修成本。
2.2 改造系统功能设计原系统使用的变频器为西门子440系列变频器,因此改造系统的所有功能设计是基于西门子440系列变频器做出的。
2.2.1 滑轨链条驱动装置的速度矢量控制由于在输送系统中要求3套驱动装置同步驱动输送链条的运行,因此要求每套驱动装置有较高的速度控制精度,因此采用了变频器无速度反馈的矢量控制模式。
在该控制模式下,电动机的速度控制精度能达到≤0.5%,已完全满足输送系统速度控制精度的要求。
2.2.2 过松、过紧自动调整功能在就近每个驱动装置的出口设计了一个重锤式链条拉紧机构,在该机构上安装有“过松极限报警”、“过松报警”、“过紧报警”和“过紧极限报警”4个位置报警开关,其中“过松报警”和“过紧报警”检测开关为电磁式接近开关,“过松极限报警”和“过紧极限报警”检测开关为机械式的限位开关,报警开关均为常闭型开关。
当拉紧机构处于“过松报警“位置时,电气回路通过变频器DIN3端口(7#接线端口)输入“过松”信号,变频器在主设置频率上叠加“固定频率设定值3”,该设定值设为负值,即从主设置频率上减少一个值,降低该驱动机构的输送速度,使驱动装置输出侧的输送链条逐渐拉紧。
当拉紧机构检测到“过紧抱紧”信号时,电气回路通过变频器DIN2端口(6#接线端口)输入“过紧”信号,变频器会在主设置频率上叠加“固定频率设置值2”,该设置值为正值,即在主设置频率上增加一个值,加快该驱动机构的输送速度,使驱动装置输出侧的输送链条逐渐放松,达到“过紧”和“过松”自动调节的功能。
2.2.3 安全保护功能该改造系统的所有安全保护功能采用电气回路实现。
①驱动电机过载保护功能。
通过变频器参数设置,实现电机的过载保护功能。
在某台电机因过载等因素造成变频器故障报警或停止运行时,会触动主回路中的电机停运检测回路,并通过主回路向3台驱动电机发出联动停车指令,实现整机的安全保护。
②过紧、过松极限位置报警保护。
在改造系统的主回路中针对每台驱动机构均设计了过紧、过松极限位置检测报警,只要任一驱动装置出现极限位置报警,主回路均会立即给出紧急停车指令,立即分断3台驱动电机变频器的主电源,使整个系统紧急停止运行。
若在输送系统运行过程中,出现输送链条断裂故障时,断裂链条在断裂段会失去牵引力,会迅速造成链条重锤拉紧机构产生极限位置报警,因此也能及时可靠的产生系统保护动作。
③现场急停保护。
主回路紧急停车回路中设计了2个异地紧急停车蘑菇头按钮,在发生紧急情况时,操作员能在生产现场向电气系统发出紧急停车指令,停止系统的运行,直到操作人员在现场复位急停按钮后,系统才可能再次启动。
2.2.4 频率变化圆弧功能为了防止因变频器输出频率变化过于剧烈,造成输送系统的输送速度出现较大幅度的震荡,在变频器参数设置上采用了变频器频率变化圆弧功能,尽量减少系统频率变化时产生的速度冲击。
为了保持3套驱动装置具有较好的动态同步性能,因此在设置以上斜坡时间和圆弧时间参数时,3台变频器的设置应一致。
3 改造系统的现场调试及运行效果完成改造系统的设计方案和电气原理图后,对原有系统做了硬件改造。
完成回路改造后,将现场驱动装置和驱动电机机械上分离,保护单回路调试期间的系统安全,同时为电机矢量模式参数自整定提供条件。
然后主回路上电,检查现场极限位置开关和急停按钮状态后,主回路的控制回路上电;变频器回路的主回路上电,此时变频器已上电;设置好变频器的各项参数,将变频器回路的设置到“单回路调试”模式,然后在电气控制柜盘面上启动变频器进行参数自整定操作。
在3台变频器均完成参数自整定操作后,停止整个系统主回路电源,将3套变频器回路设置到联动运行位置,将驱动电机安装在减速机构上,并采用人工对3处驱动点的输送皮带松紧程度进行调整,再调整好位置报警和极限位置报警开关的位置,整个系统已准备好做联动调试试验。
将整个系统的主设频率调整到较低水平,将系统运行起来后,逐项测试系统的各项安全保护功能,确定系统安全保护可靠及时。
由于驱动电机采用的是无速度反馈的矢量控制,每台驱动装置的实际运行速度会有微弱的偏差,在联动调试的过程中,就是需要较长时间的跟踪每个驱动点过紧、过松调整的频率,然后微弱的调整每台变频器的主设定值,使每台驱动装置过紧、过松的调整频次降低到满意程度。
至此整个系统的联动调试基本完成。
由于整个系统结构简单,性能可靠,从改造后的1年多时间运行情况看,除了几次因机械故障造成停车外,电气控制系统一直运行良好,系统运行稳定,此次技术改造非常成功。
目前通用系列变频器的各项控制功能已经非常强大,合理有效的利用变频器的各项功能,能满足许多工厂运用要求。