變頻調(diào)速控制砂泵電機(jī)的節(jié)能分析及效果
發(fā)布時(shí)間:2019-07-12 11:34:23來源:
901胡C泊in選礦廠工程師速控制實(shí)施前,都是以工人調(diào)節(jié)閘閥來實(shí)現(xiàn),造成能量的巨大浪費(fèi);此外,由于調(diào)節(jié)閘閥不及時(shí),經(jīng)常出現(xiàn)砂泵喘氣、砂池滿料溢出流失的情況,既不利于生產(chǎn),又污染環(huán)境,還加大了工人的勞動(dòng)強(qiáng)度。針對(duì)上述情況,安慶銅礦選礦廠采用變頻器、超聲液位計(jì)、調(diào)節(jié)器構(gòu)成閉環(huán)控制系統(tǒng),對(duì)尾砂分級(jí)砂泵電機(jī)進(jìn)行調(diào)速控制。實(shí)踐證明,利用變頻器對(duì)砂泵電機(jī)調(diào)速控制,在節(jié)能方面取得了顯著的效果,同時(shí)為改善作業(yè)條件、提高分級(jí)效率起了積極的作用。
2系統(tǒng)組成和節(jié)能原理分析現(xiàn)場(chǎng)尾砂分級(jí)砂泵由工頻50Hz、115kW的異步電機(jī)直接拖動(dòng),根據(jù)生產(chǎn)負(fù)荷變化的情況,采用變頻器、液位計(jì)、調(diào)節(jié)器構(gòu)成簡(jiǎn)單的閉環(huán)調(diào)節(jié)系統(tǒng),對(duì)該砂泵進(jìn)行自動(dòng)動(dòng)態(tài)調(diào)速,其控制原理如所示。
2節(jié)能分析根據(jù)三相異步電動(dòng)機(jī)的原理可得如下公式:通;U是供電電壓;k1是常量。
當(dāng)電機(jī)的極數(shù)不變、轉(zhuǎn)差率變化不大時(shí),轉(zhuǎn)速n基本上與供電頻率/成正比,即調(diào)節(jié)供電頻率就可改變電機(jī)的轉(zhuǎn)速。
用變頻器使電機(jī)作變速運(yùn)行時(shí),若電壓U保持不變,僅使頻率/變化,磁通密度Y就發(fā)生變化,Y變大,過大的電流將會(huì)使電動(dòng)機(jī)燒壞;Y變小,輸出轉(zhuǎn)矩M下降,電機(jī)功率得不到充分的利用,所以一般保持磁通密度Y不變,即頻率變化正比地改變電壓。
設(shè)電機(jī)t時(shí)刻的輸入功率為P(,由于泵池液位恒定,砂泵進(jìn)口壓力恒定,電機(jī)輸入的功率P(與該時(shí)刻物料獲得的動(dòng)能成正比,即:將線速度v⑴與砂泵轉(zhuǎn)速n⑴的關(guān)系式v=k2n⑴代入⑵式得:從(3)式可以看出,當(dāng)負(fù)荷變化、改變電機(jī)轉(zhuǎn)速時(shí),電機(jī)所消耗的功率大致與轉(zhuǎn)速成3次方的關(guān)系變化,這就是變頻調(diào)速控制砂泵的節(jié)能所在。
3節(jié)能效果如果3臺(tái)球磨機(jī)都滿負(fù)荷運(yùn)行,作業(yè)量為40kg/s,在砂泵正常的情況下,變頻器只需輸出40Hz的頻率,電機(jī)轉(zhuǎn)速大約為800r/min就能滿足生產(chǎn)的需要。實(shí)際上,日常生產(chǎn)中由于3臺(tái)球磨機(jī)的不同組合以及礦石性質(zhì)、給礦粒度的變化,作業(yè)量就經(jīng)常變化,而且也不可能一直在滿負(fù)荷情況下運(yùn)亍A因而該系統(tǒng)投入運(yùn)行在節(jié)Ml面就發(fā)揮了較大的作用。現(xiàn)將砂弈無vw.,變頻調(diào)速控制的結(jié)果列于表1.從表1可以看出,該砂泵電機(jī)采用變頻調(diào)速控制后,在3臺(tái)球磨機(jī)同時(shí)工作在比較大負(fù)荷的情況下,其電流、電壓都顯著降低,因而每年(以300個(gè)工作日計(jì)算)比較少節(jié)電315360kW1.以電價(jià)0464元八4界°11)計(jì)算,每年節(jié)約電費(fèi)約14. 6萬元。1年即可收回控制設(shè)備的投資,可見節(jié)電、節(jié)支效果顯著。
表1砂泵有無變頻調(diào)速控制的結(jié)果變頻器處理量八kg.s)閘閥開度/%物料濃度/%頻率/Hz電流/A電壓/V功率因數(shù)無有4結(jié)束語在異步電機(jī)拖動(dòng)砂泵、風(fēng)機(jī)、水泵等負(fù)荷變化的生產(chǎn)系統(tǒng)中,應(yīng)用變頻器調(diào)速控制變化的物流量,可以大大減少閘閥等的調(diào)節(jié)所引起的能量損失;同時(shí)還可減少變速及連軸機(jī)構(gòu)引起的能量損失;此外,對(duì)穩(wěn)定生產(chǎn)、改善作業(yè)條件也起積極的作用。