臺(tái)達(dá)變頻器在商品混凝土攪拌機(jī)節(jié)能改造中的成功應(yīng)用

　　本文主要介紹臺(tái)達(dá)變頻器在混凝土攪拌設(shè)備的變頻節(jié)能改造應(yīng)用.工程實(shí)踐證明,采用臺(tái)達(dá)變頻器后,混凝土攪拌線(xiàn)的節(jié)能改造取得了顯著的效果,并提高了其系統(tǒng)的穩(wěn)定性,降低系統(tǒng)故障率,減少了系統(tǒng)維護(hù)成本.

　　關(guān)鍵詞:臺(tái)達(dá)變頻器  混凝土攪拌線(xiàn)  程序控制矢量控制

　　1、引言

　　針對(duì)目前浙江省內(nèi)眾多的商品混凝土生產(chǎn)企業(yè)能耗偏高的情況,中達(dá)電通杭州分公司在杭州某混凝土有限公司成功完成其混凝土攪拌線(xiàn)的節(jié)能改造,節(jié)能效果顯著,取得了很好的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益.

　　2、項(xiàng)目改造背景

　　杭州某混凝土有限公司原有兩條混凝土攪拌線(xiàn),每條生產(chǎn)線(xiàn)的主要耗電設(shè)備為一臺(tái)30KW斜皮帶和一臺(tái)2×37KW雙攪拌機(jī),三臺(tái)電機(jī)皆采用星-三角起動(dòng)裝置,系統(tǒng)在無(wú)料輕載時(shí)(等待狀態(tài)),總電流為80A,在滿(mǎn)載時(shí)(入料攪拌),總電流為100-130A,系統(tǒng)工作占空比平均約50%,單臺(tái)系統(tǒng)的平均運(yùn)行電流約為100A左右,折合消耗功率約50KW.兩臺(tái)的平均消耗功率為100KW.年耗電量約為100KW×20小時(shí)×300天×0.7元=42萬(wàn)元.

　　3、項(xiàng)目改造方案

　　3.1 改造方法

　　為了適應(yīng)市場(chǎng),提高產(chǎn)品的競(jìng)爭(zhēng)力,節(jié)能是降低生產(chǎn)成本的最有效途徑之一.針對(duì)該公司混凝土攪拌線(xiàn)的實(shí)際情況,我公司和客戶(hù)達(dá)成了對(duì)混凝土攪拌線(xiàn)進(jìn)行節(jié)能改造的共識(shí).由于在本省行業(yè)內(nèi)這種改造尚屬首次,通過(guò)雙方的通力配合,解決了改造過(guò)程中遇到的諸多問(wèn)題,最終完成該項(xiàng)改造,取得了很好的經(jīng)濟(jì)效益.

　　本次改造方法是采用先進(jìn)的可編程控制技術(shù)(PLC)和變頻器技術(shù),以程序控制取代繼電器----接觸器控制,實(shí)現(xiàn)斜皮帶機(jī)和雙攪拌機(jī)根據(jù)工藝流程的協(xié)調(diào)運(yùn)行,以實(shí)現(xiàn)安全、節(jié)能、降低維修成本和方便操作的效果.

　　3.2 系統(tǒng)主要技術(shù)指標(biāo)

　　1、 攪拌機(jī)電機(jī):三相交流異步電動(dòng)機(jī),4極,37KW,數(shù)量2臺(tái),連軸同步運(yùn)行;

　　2、 斜皮帶輸送機(jī):三相交流異步電動(dòng)機(jī),30KW,4極,數(shù)量1臺(tái);

　　3、 系統(tǒng)負(fù)荷率:50%;

　　4、 電機(jī)控制和運(yùn)行方式:采用星-三角起動(dòng),連續(xù)運(yùn)行方式;

　　5、 供電電源:380V/220V,三相四線(xiàn)制,50HZ

　　6、 空載總電流:80A

　　7、 滿(mǎn)載總電流:120A

　　3.3 系統(tǒng)控制原理

　　1、變頻器拖動(dòng)方案

　　2、系統(tǒng)主要控制方案

　　1)、保留原有星-三角起動(dòng)裝置,作為備用系統(tǒng);

　　2)、由于場(chǎng)地的限制,變頻器采用壁掛式安裝;

　　3)、星-三角工作方式和變頻器工作方式采用自動(dòng)切換形式;

　　4)、采用可編程控制器根據(jù)配料工藝流程控制和協(xié)調(diào)兩臺(tái)變頻器的工作;

　　5)、具有詳細(xì)的控制功能和工作狀態(tài)、故障信號(hào)顯示,便于操作人員監(jiān)視、操控和維護(hù)人員維護(hù);

　　6)、完善的保護(hù)功能;

　　3、系統(tǒng)的控制要點(diǎn)

　　1)、調(diào)速方法

　　采用具有矢量控制功能的變頻調(diào)速系統(tǒng).

　　2)、系統(tǒng)的控制動(dòng)作包括:起動(dòng)、停止、低速運(yùn)行、高速運(yùn)行、急停等.所有這些都可 以   通過(guò)可編程序控制器(PLC)進(jìn)行控制.

　　4、控制系統(tǒng)中需要注意的問(wèn)題是:

　　1)變頻器的動(dòng)作是由PLC控制的,PLC的控制條件是由生產(chǎn)工藝決定的;

　　2)變頻器的加速、減速時(shí)間和有關(guān)參數(shù)是根據(jù)負(fù)載的實(shí)際情況來(lái)設(shè)定的.

　　3.4  系統(tǒng)改造主要成果

　　1、節(jié)能效果顯著

　　改造前后相比,系統(tǒng)可節(jié)電35%以上.

　　2、提高系統(tǒng)的穩(wěn)定性,降低系統(tǒng)故障率,減少了系統(tǒng)維護(hù)成本.

　　主要體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面:

　　■由于使用了變頻器控制電機(jī)的運(yùn)行,電動(dòng)機(jī)實(shí)現(xiàn)了軟啟動(dòng),從而避免了以往電機(jī)Y-Δ起動(dòng)時(shí)對(duì)電氣設(shè)備和機(jī)械設(shè)備的沖擊,延長(zhǎng)了設(shè)備使用壽命.

　　■保護(hù)功能強(qiáng)

　　由于變頻器的電氣保護(hù)功能十分完善,使系統(tǒng)具有短路、過(guò)載、過(guò)流、缺相、欠壓等保護(hù)功能,最大限度地保護(hù)了電機(jī)的安全.

　　■控制系統(tǒng)的故障率大為下降 原系統(tǒng)是由于十分復(fù)雜的接觸器、繼電器系統(tǒng)進(jìn)行控制的,故障率較高.采用了變頻調(diào)速控制系統(tǒng)后,控制系統(tǒng)可大大簡(jiǎn)化,可靠性大為提高

　　■提高了攪拌機(jī)雙絞刀的同步性能

　　由于采用了變頻器一拖二的驅(qū)動(dòng)方式,使得攪拌機(jī)雙絞刀的同步特性非常好,大大減少了雙攪拌機(jī)的內(nèi)耗,節(jié)約了大量的電能;

　　■提高了功率因數(shù)

　　采用變頻器實(shí)現(xiàn)了功率因數(shù)就地補(bǔ)償,功率因數(shù)可達(dá)0.95以上,既節(jié)約了電能又提高了用電效率.

　　3.5  改造效果評(píng)估

　　1、改造前后系統(tǒng)電耗對(duì)照表

　　系統(tǒng)狀態(tài) 系統(tǒng)電機(jī)總功率 電機(jī)轉(zhuǎn)速 改造前平均電流 改造后平均電流 節(jié)電率

　　系統(tǒng)空載(無(wú)料) 104KW 30HZ 80 20 75%

　　系統(tǒng)滿(mǎn)載(加料) 104KW 50HZ 110 65 41%

　　2、系統(tǒng)功率因數(shù)

　　改造前:0.78         改造后:≥0.95

　　3.6  系統(tǒng)改造所需設(shè)備材料清單

　　名稱(chēng) 型號(hào)規(guī)格 數(shù)量

　　變頻器 進(jìn)口75KW恒轉(zhuǎn)矩 1臺(tái)

　　變頻器 進(jìn)口30KW恒轉(zhuǎn)矩 1臺(tái)

　　成套控制柜 定制(14SS+08SM) 1臺(tái)

　　動(dòng)力及控制電纜 國(guó)產(chǎn) 1批

　　安裝附件 國(guó)產(chǎn) 1批

　　4  結(jié)束語(yǔ)

　　本節(jié)能改造項(xiàng)目保留了原來(lái)的控制系統(tǒng)及配電系統(tǒng),同時(shí),在總系統(tǒng)電源進(jìn)線(xiàn)安裝電度表,通過(guò)變頻和工頻的切換,可以直接體現(xiàn)改造后的節(jié)能效果,為以后的行業(yè)推廣提供了參觀(guān)考察的有力依據(jù).

　　本改造項(xiàng)目是中達(dá)電通杭州分公司和杭州某公司在節(jié)能改造項(xiàng)目上成功合作的典型案例,為浙江乃至全國(guó)混凝土攪拌設(shè)備的變頻節(jié)能改造提供了有力依據(jù).