台达VFD-B-P系列变频器在石油焦输送机控制系统中应用(2)

据理论要求，应用环境海拔超过1000m时，变频器应降容使用，海拔每升高1000m 变频器的实际容量会降低5%。我厂地处2400m以上的海拔，故在选择变频器的容量、负载能力和散热能力时，一般应有20%以上的余量。

由于VFD-B-P系列变频器具有功能齐全、调速精度高(调速误差为0.01Hz)，过载能力大(可达到250%以上)、稳定性好和调速范围广(最大输出频率可达到400Hz)等特点;其次还具有质量高、性价比高、抗干扰能力强、适合炭素恶劣环境使用、多参数控制等功能，适合多变量、复杂的控制系统。因此完全能满足爬坡皮带输送机根据皮带上料量大小自动调节皮带走速控制要求。故选择如下容量和型号的变频器;

a.型号VFD150B43P(拖动Y160M—4、11KW电动机);

b.型号VFD185B43P(拖动Y2200M2—4、15KW电动机);

由于输料机安装地距电磁站距离有120多米，故须增设输出电抗器，其分别为TDL-4A001-0150(适配功率15KW)和TDL-4A001-0110(适配功率11KW)。

3.3 控制原理

我厂3个成型石油焦储料仓分别采用1条爬坡式皮带输送机，其驱动装置采用11KW(三期为15KW)普通三相交流异步电动机拖动;其爬坡皮带输料机结构和原理如图1所示。由于皮带输送线上通常设有多个加料口。如我厂煅烧1#、2#、3#回转窑(产能均为6t/h)煅后石油焦、1个物料平衡加料口和1个焙烧填充料回收投料口等原料均供给一二成型车间生产用料。虽然3台回转窑排料口2个加料口通过过桥皮带输送机与2个成型爬坡皮带连通。但由于1台爬坡皮带输送机原设计输送料量为13.5t/h。若3台窑同时给1个成型原料仓上料，则1台爬坡皮带输送机就不能及时将料输送走。在实际中，通常启动2条爬坡皮带同时向2个成型原料贮存仓输料。然后再用车辆转运。故每月要安排50余台·班次车辆平衡物料(转运成型原料仓内的石油焦)。

图1 爬坡皮带输送机结构与原理图

针对生产中存在的上述问题，2009年我厂提出了变频改造计划，经过在1条爬坡皮带输送机控制系统改造试验，并使其工作在60Hz条件下，在不同工况环境下连续运行，其电机温度、电流等运行参数均正常;在5Hz条件下较长时间运行时，11KW异步电机温度较高(达到58℃左右)，其运行参数如表1所示。

表1 皮带输送机变频控制条件下运行参数测量(环境温度19℃)

系统控制原理：每条爬坡皮带输送机拖动机构由一台交流异步电机驱动，采用VFD150B43P变频器控制。其变频器通过外部电位器设定值与皮带电子称实时测量信号相加，作为初级给定信号，并通过滤波、PID、限幅等处理后，作为实际频率控制给定值信号，实现输送机皮带走速控制和调节，达到根据输送机皮带上实际料量大小自动调节控制目的。其次系统还设计了变频器恒速运行模式(即面板设定速度：1台窑下料时，频率设为30Hz;2台窑下料时，频率设为45Hz;3台窑下料时，频率设为60Hz)，当皮带称发生故障时(影响输料工作)，只需将变频器给定方式修改为面板设定方式，并设定相应的频率，即可使系统投入正常运行。其系统结构、控制原理如图2所示;变频器控制接线如图3所示。

图2 皮带输送机变频调速系统控制原理

图3 变频器主、控制线接线图