1 引言

經(jīng)過(guò)二十多年的不斷發(fā)展和技術(shù)創(chuàng)新，變頻技術(shù)已十分成熟和完善，其應(yīng)用也已非常廣泛和普及，尤其是國(guó)產(chǎn)變頻器，在技術(shù)、性能和質(zhì)量上已完全與進(jìn)口產(chǎn)品相比美，甚至部分產(chǎn)品功能超過(guò)了外國(guó)進(jìn)口產(chǎn)品，只是由于過(guò)去遺留在人們腦海中的舊觀念和意識(shí)，是人們目前還對(duì)國(guó)產(chǎn)變頻器存在著不好的想法和不忍可的關(guān)念，但隨著時(shí)間的推移和國(guó)產(chǎn)變頻器的不斷地使用，人們會(huì)漫漫地重新認(rèn)識(shí)國(guó)產(chǎn)品的和性能的，只要國(guó)內(nèi)眾多企業(yè)不斷地努力和完善自己的產(chǎn)品性能，作好售后服務(wù)，就會(huì)得到國(guó)內(nèi)所有企業(yè)內(nèi)工程技術(shù)人員的認(rèn)可和首選。在實(shí)際企業(yè)設(shè)備改造和更新中，人們一般首選自己曾經(jīng)使用過(guò)的廠家產(chǎn)品，只要使用過(guò)國(guó)產(chǎn)變頻器，人們就會(huì)迅速改變過(guò)去觀點(diǎn)。

臺(tái)達(dá)變頻器以其高質(zhì)量、性能優(yōu)越、功能多、控制精度高等特點(diǎn)，已得到眾多企業(yè)工程技術(shù)人員認(rèn)可和接受，近多年的實(shí)際應(yīng)用效果充分證明 臺(tái)達(dá)VFD-B-P系列變頻器的質(zhì)量、性能和功能的優(yōu)越，其調(diào)速范圍大、調(diào)速精度高、節(jié)能的優(yōu)點(diǎn)，易于控制、維護(hù)少，工作可靠、操作方便、保護(hù)監(jiān)控功能完善、控制電路簡(jiǎn)單、易實(shí)現(xiàn)的特點(diǎn)，被廣泛應(yīng)用。尤其是在較為復(fù)雜的控制中，只要合理地設(shè)定變頻器相關(guān)參數(shù)，就能完全滿足和實(shí)現(xiàn)其復(fù)雜控制系統(tǒng)和要求。

2 生產(chǎn)工藝與設(shè)備現(xiàn)狀

在鋁電解預(yù)焙炭素陽(yáng)極生產(chǎn)、成型、焙燒和組裝工藝過(guò)程中，皮帶輸送機(jī)被廣泛應(yīng)用于石油焦、瀝青和殘極等散裝物料輸送作業(yè)線上。由于設(shè)備故障、異常和生產(chǎn)工藝變化的隨機(jī)性，實(shí)際皮帶輸送料量變化很大：如煅燒鍛后焦皮帶輸送機(jī)，有時(shí)為3.5-6.5t/h之間(1臺(tái)回轉(zhuǎn)窯生產(chǎn));有時(shí)可達(dá)到18t/h(煅燒3臺(tái)回轉(zhuǎn)窯生產(chǎn))以上。但普通皮帶輸送機(jī)均設(shè)計(jì)為1種速度拖動(dòng)(如帶速為0.82m/s或1m/s)，其輸料能力最大為12—13.5t/h。因而對(duì)于特殊狀態(tài)下的(輸料量超過(guò)14t/h以上)實(shí)際生產(chǎn)難以得到滿足，經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)壓料或落料現(xiàn)象(因皮帶上堆料過(guò)高，皮帶在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中會(huì)出現(xiàn)部分物料滑落在輸送機(jī)兩側(cè))。清掃落料需要耗費(fèi)大量人力，作業(yè)人員易被皮帶掛傷，存在著安全隱患，也會(huì)造成原料損失和生產(chǎn)環(huán)境惡化等問(wèn)題。另外，因設(shè)備大修或計(jì)劃?rùn)z修，有時(shí)只有1臺(tái)回轉(zhuǎn)窯生產(chǎn)，皮帶機(jī)實(shí)際輸送料量很小，皮帶長(zhǎng)期(每天24小時(shí)運(yùn)行工作制)運(yùn)行在超低負(fù)載狀態(tài);其次每2個(gè)月一二期陽(yáng)極成型安排1次設(shè)備計(jì)劃?rùn)z修(停產(chǎn)10-14天)。由于兩成型煅后焦原料倉(cāng)單臺(tái)爬坡皮帶輸送機(jī)最大輸送能力只有13.5t/h左右。當(dāng)3臺(tái)回轉(zhuǎn)窯同時(shí)生產(chǎn)時(shí)，其煅后焦只能用2條爬坡皮帶同時(shí)就近輸送、存貯。然后再通過(guò)車(chē)輛轉(zhuǎn)運(yùn)平衡物料。由于上述問(wèn)題，我廠提出了應(yīng)用變頻調(diào)速技術(shù)對(duì)多條皮帶輸送機(jī)控制系統(tǒng)進(jìn)行技術(shù)改造，實(shí)現(xiàn)皮帶走速調(diào)節(jié)，達(dá)到提高其輸送量，減少皮帶跑空現(xiàn)象，延長(zhǎng)皮帶使用壽命等作用。

3 系統(tǒng)設(shè)計(jì)

我們更好地提升我廠煅燒皮帶輸送機(jī)的輸料能力，進(jìn)一步減少其能耗，實(shí)現(xiàn)皮帶走速調(diào)速控制要求，根據(jù)現(xiàn)有設(shè)備現(xiàn)狀，并依照經(jīng)濟(jì)性的原則，綜合考慮進(jìn)行系統(tǒng)設(shè)計(jì)、配置和選型。

3.1 設(shè)備配置

①爬坡皮帶輸送機(jī)拖動(dòng)設(shè)備為三相異步交流電動(dòng)機(jī)，其主要技術(shù)參數(shù)和性能：

a型號(hào)Y160M—4、功率11KW(3～)、23.6A、380V、50Hz、1430r/min、皮帶走速0.82m/s。

a型號(hào)Y2200M2—4、功率15KW(3～)、29.6A、380V、50Hz、1460r/min、皮帶走速1.0m/s。

②皮帶秤：

a.型號(hào)SM14(三組托輥懸浮式結(jié)構(gòu))：由SM14型全懸浮式稱(chēng)重橋架、SM12C型測(cè)速傳感器、SM2301-D型轉(zhuǎn)換器、SM2301-D積算儀組成(我廠煅燒一二期煅后焦計(jì)量)。

b.型號(hào)SM20—1(單托輥)：由SM20型杠桿式稱(chēng)重橋架、SM2012C型測(cè)速傳感器、SM2001積算器組成(我廠煅燒三期使用)。

3.2 變頻器選型

通過(guò)對(duì)國(guó)內(nèi)外眾多廠家變頻器性價(jià)綜合比較，結(jié)合本系統(tǒng)控制要求，選擇VFD-B-P系列(臺(tái)達(dá)生產(chǎn))的變頻器較為適宜，此系列變頻器具有功能齊全、調(diào)速精度高、穩(wěn)定性好和應(yīng)用范圍廣等特點(diǎn);其次還具有質(zhì)量高、性價(jià)比高、抗干擾能力強(qiáng)、適合炭素惡劣環(huán)境使用、多參數(shù)控制等功能，能較好地實(shí)現(xiàn)多變量、復(fù)雜的控制系統(tǒng)需要。因此完全能滿足爬坡皮帶輸送機(jī)根據(jù)皮帶上料量大小自動(dòng)調(diào)節(jié)皮帶走速控制要求。

根據(jù)實(shí)際經(jīng)驗(yàn)，變頻器的選用首先要明確其使用的目的、應(yīng)用在場(chǎng)合，按照生產(chǎn)機(jī)械的類(lèi)型、調(diào)速范圍、控制精度、啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩等實(shí)際要求，并從容量、電壓、頻率、保護(hù)功能、電網(wǎng)穩(wěn)定性等諸方面進(jìn)行綜合考慮，其次依滿足工藝和生產(chǎn)的基本條件為前提、既要考慮好用、又要經(jīng)濟(jì)、今后維修方便及備件易采購(gòu)的原則，進(jìn)行系統(tǒng)地選擇其機(jī)型和生產(chǎn)廠家。