变频器在车间泵上的应用

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1、变频器在车间泵上的节能应用凉山矿业拉拉公司生产技术部马福刚摘要：能源是制约我国经济发展的关键因素之一。当前我国在人均能耗水平、能源利用效率、能源消费方式等方面均落后于发达国家。我们要依靠技术进步，在生产中节约能源。近几年变频器技术日益完善，可靠性越来越高，同时也满足了节能与负载的要求。变频器也越来越广泛的被应用到生产中。关键字：能源、节约、变频器我公司选矿车间渣浆泵和水泵数量较多，部分矿浆输送泵、水泵在运行中未达到满负荷的状态，泵的转速快压力大，管道磨损快，并存在走量不稳，泵“喘气”的现象。从2010年开始，我们拉拉公司采用变频节能技术，对选矿车间部分未达到满负荷的矿浆输送泵进行

2、变频节能改造。采用变频调速技术，既可实现无级调速，满足车间各种工艺过程中各项指标对电机速度控制的要求，保证工艺流程的相对稳定，又可实现节约能源、降低消耗，减少相关设备的开停次数，延长电机、渣浆泵及管道的使用寿命。—、变频器调速节能原理在我们车间所用电机为感应式交流电机，在工业领域所使用的大部分电机也均为此类型电机。感应式交流电机（简称为电机）的旋转速度近似的取决于电机的极数和频率。电机的极数是固定不变。在我选矿车叫所用电机极数有2极电机、4极电机、6极电机和8极电机。由于极数值是一个连续的整数，所以不适合改变极对数来调节电机的速度。另外频率是电机提供电源的电信号，所以该值能够在电

3、机的外面调节后再供给电机，这样电机的旋转速度就可以被自动的控制。对同一台泵，根据流体力学相似理论，在转速控制时，流量Q，扬程H，轴功率P,转速N之间的关系可由下式表示：Q2/Qi=n2/n,,H2/Hi=ri22/rii-P2/Pi=n27ni3巾上式u了知，流量与转速成正比，扬程与转速的平方成正比，轴功率与转速的立方成正比，因此电机的转速控制与调节阀门流量控制相比，可以大幅度降低轴功率，因而利用变频器对电机转速控制可以充分节能。当系统负荷下降吋，变频器调节水泵转速，从而减少水量，减少电机耗电量。根据电工学知识，电机转速与输入频率的关系为：N=60f(l-s)/P式屮;n—电机转

4、速r/min；f—-频率Hzs---转差率同一台电机s变化范围不大，如果s的变化忽略不记，就可以认为n与f成正比关系，改变f就可以达到改变电机转速n的H的。、渣浆泵的变频节能改造我们公司在2010年-2012年对车间满足变频改造要求的各类水泵、渣浆泵进行了陆续改造，现我们以选矿车间3500T/D铜粗精泵为例来做分析，铜粗精泵设备采用2台电机，一备一用，特殊情况下两台电机可同时运行走矿。电机额定功率55KW，额定电压380V,额定Hl流110A,额定转速1450r/min,系统图如卜：配电柜——-铜粗精矿池l)sejfj电机铜粗精泵止回阀HX0K>—W—HX]C)_OWwn电机铜粗

5、精泵止回阎囹一：戊逭丽乐统囹图一两台铜粗精精矿泵为一备一用，正常使用吋，电机负荷电流为75A，实际正常运行中泵未达到满负荷的状态，泵的转速快压力大,管道磨损快，并存在走量不稳，铜粗精矿池矿浆供应不上，造成泵“喘气”现象。1、变频节能的改造实施变频器驱动吋的起动转矩和最大转矩要小于直接用工频电源驱动，电机在工频电源供电时起动和加速冲击很大，而当使用变频器供电时，这些冲击就要弱一些。工频直接起动会产生一个大的起动电流。而当使用变频器时，变频器的输出电压和频率是逐渐加到电机上的，所以电机起动电流和冲击要小些，改用变频器也可以减轻电网的压力。根据实际生产情况，我们选择一台ABB变频器对两

6、台泵电机进行校制，通过变频柜电机可实现在工频和变频两种运行状态下运行，控制图如H图二：ABB变频器控制电机运转（一备一用）如图二：通过电气原理图町以看到通过一台ABB变频器控制两台电机运行，两台电机可以同时工作在工频状态下，此时ABB变频器不工作，系统无法实现变频功能，此运行状态一般在ABB变频器出现故障时使用；由于公用一台ABB变频器，两台电机不可以同时工作在变频状态，在需要同吋运行两台泵的情况下，可以选择一台泵电机在工频状态下运行，一台泵电机在变频状态下运行。在原理图上，ABB变频器控制两台电机Ml、M2运行（一备一用），1KM3与2KM3处于联锁状态，当变频器对电机Ml进行

7、变频校制时，KM1、1KM3处于闭合状态，电机Ml处于变频运行状态；此时由于1KM3处于闭合状态，2KM3只能处于断开状态，电机M2也只能在工频状态T运行。如果电机M2运行在变频状态卜同理，电机Ml也只能运行在工频状态。改造后示意图如下：变频节能柜电机铜粗堉泵止回阀图二：改造后系统图改造后，操作人员通过对铜粗精矿池内矿浆量的判断来调节变频器，操作人员操作变频柜上的电位器，同时观察变频器控制面板上的电工频率显示,并做好记录；电位器控制变频器来调节电流频率f(Hz)的人小，从而控制