板式給料機(jī)轉(zhuǎn)速控制的幾種方式

以前生產(chǎn)的各種板式給料機(jī)其速度都是不可調(diào)的。其鏈板速度均在0.05m/s，造成用戶使用的局限性。隨著生產(chǎn)能力的擴(kuò)大及下游機(jī)械的更新?lián)Q代，要求其上游機(jī)械即板式給料機(jī)應(yīng)做到速度可調(diào)。速度的可調(diào)就意味著生產(chǎn)能力的增加。為了滿足用戶的使用要求，要根據(jù)當(dāng)時(shí)市場(chǎng)的具體情況，我們采取了幾種不同的調(diào)速方式。

1.1變極調(diào)速（鼠籠式）

變極調(diào)速一般分為4/6/8極，當(dāng)電機(jī)的極數(shù)一定時(shí)，電機(jī)的轉(zhuǎn)速也一定，因此是有極調(diào)速而不是全過(guò)程進(jìn)行調(diào)速。使用范圍較小，有一定的局限性。

1.2變轉(zhuǎn)差率調(diào)速

這種調(diào)速方法在低速時(shí)，轉(zhuǎn)差率（1-s）太大，轉(zhuǎn)差的損耗也很大，效率低。當(dāng)板式給料機(jī)選擇此種調(diào)速時(shí)，為保證使用的可靠性，一般是將計(jì)算出電機(jī)功率，應(yīng)上選一檔，如計(jì)算出電機(jī)功率為45KW，先用時(shí)應(yīng)采用55KW電機(jī)。這樣保證板式給料機(jī)在低轉(zhuǎn)速是不出現(xiàn)功率不夠的現(xiàn)象。另外這種電機(jī)用在金屬礦山時(shí)鐵粉易吸在滑環(huán)的碳刷上，時(shí)間長(zhǎng)時(shí)會(huì)引起電機(jī)短路，造成事故。

1.3變頻調(diào)速

所謂的變頻調(diào)速就是均勻的改變電機(jī)定子的供電頻率f1，通過(guò)改變定子的供電頻率，可以平滑 的改變電機(jī)的轉(zhuǎn)速，并且在調(diào)速過(guò)程中，從高速到低速，都可以保持有限的轉(zhuǎn)差率。因而具有高效率、寬范圍和高精度的調(diào)速性能，并有足夠硬度的機(jī)械特性。這種調(diào)速方法使用較廣。

1.3.1異步電動(dòng)機(jī)的變頻調(diào)速

異步電動(dòng)機(jī)在變頻調(diào)速時(shí)為了使勵(lì)磁電動(dòng)機(jī)功率因數(shù)基本保持不變的基礎(chǔ)上，則希望磁道也保持不變。如果上述3個(gè)參數(shù)發(fā)生了變化，將出現(xiàn)功率下降，轉(zhuǎn)矩下降，電動(dòng)機(jī)功率得不到充分的利用，造成浪費(fèi)。因此在變頻調(diào)速時(shí)一般可使磁道保持不變，為使頻率變化時(shí)磁道保持不變則要求電壓/頻率心徑為定值。即電壓必須與頻率成比例的變化。板式給料機(jī)作為一種半連續(xù)給料的機(jī)械，其工作性質(zhì)為低轉(zhuǎn)速、大扭矩，帶料啟動(dòng)等特點(diǎn)，其調(diào)速形式是典型的恒扭矩調(diào)速。這就要求變頻裝置保證V1隨f1成比例的變化。則V1 / f1=常數(shù)，這樣可保證在頻率變化過(guò)程中電動(dòng)機(jī)具有同樣的過(guò)載能力，當(dāng)電壓達(dá)到100%時(shí)輸出扭矩為最大，且為常數(shù)。

1.3.2異步電動(dòng)機(jī)調(diào)速的缺點(diǎn)

在額定50HZ以下變頻調(diào)速時(shí)由于轉(zhuǎn)速下降，因而同軸連接的自冷卻風(fēng)扇轉(zhuǎn)速也隨之下降，其冷卻效果下降。如果不降低容量使用的話，電機(jī)就會(huì)因溫升而發(fā)生燒損事故。變頻器輸出的電源與工頻電源是有區(qū)別的，而標(biāo)準(zhǔn)異步電動(dòng)機(jī)的機(jī)構(gòu)和性能是按工頻電源設(shè)計(jì)的，因此普通異步電動(dòng)機(jī)由變頻器驅(qū)動(dòng)后將產(chǎn)生高次諳波，產(chǎn)生對(duì)電源的干擾，水平因數(shù)等降低、無(wú)線電干擾、電動(dòng)機(jī)溫升、噪音和振動(dòng)，這些問(wèn)題不同程度上影響了電動(dòng)機(jī)的使用性能。噪聲比工頻電源增加10-15db，電動(dòng)機(jī)與變頻之間的接線距離最大不能超過(guò)100m，如果過(guò)長(zhǎng)可在兩者之間增加電抗器，解決上述問(wèn)題。另外過(guò)載保護(hù)也存在一定的問(wèn)題。變頻器驅(qū)動(dòng)一臺(tái)電機(jī)，可利用變頻器固有的電子過(guò)熱保護(hù)。這種原件是按著電機(jī)的額定電流設(shè)定的，則可以對(duì)電機(jī)進(jìn)行過(guò)載保護(hù)。當(dāng)一臺(tái)變頻器驅(qū)動(dòng)兩臺(tái)電動(dòng)機(jī)時(shí)，就出現(xiàn)了一些問(wèn)題，因?yàn)槊颗_(tái)電動(dòng)機(jī)都要分別設(shè)置保護(hù)。一般是在各電機(jī)的主回路加一臺(tái)熱繼電器。我們?cè)趯?shí)際應(yīng)用中體會(huì)到這種設(shè)置的通用熱繼電器不能在整個(gè)調(diào)速范圍內(nèi)有效的保護(hù)電機(jī)過(guò)載。傳統(tǒng)的熱繼電器為雙金屬片結(jié)構(gòu)，按流過(guò)的電流大小與時(shí)間（I2.t）形成反時(shí)限動(dòng)作特性。其特性曲線只選用于工頻電源，只有一條（對(duì)應(yīng)50HZ）。而變頻器輸出不僅頻率變化，而且含有高次諧波。特別是電纜加長(zhǎng)后，原有的已不準(zhǔn)確。難以對(duì)熱繼電器進(jìn)行定，因?yàn)殡S著頻率的變化，熱繼電器的反時(shí)限曲線也發(fā)生改變。當(dāng)工作在低速時(shí)（10HZ左右）熱繼電器提前工作。使電機(jī)低速不能工作。我們過(guò)去就遇到過(guò)這種問(wèn)題。用戶對(duì)變頻器的使用較少，他們認(rèn)為板式給料機(jī)啟動(dòng)時(shí)應(yīng)在低頻啟動(dòng)，這樣可保護(hù)機(jī)械避免造成一定的損壞，因此使啟動(dòng)產(chǎn)生一定的困難。通過(guò)與我們交流他們了解了變頻器的使用性能，問(wèn)題迎刃而解。如果為了低速工作對(duì)熱繼電器進(jìn)行修正整定，高速又不能保護(hù)電機(jī)使用，針對(duì)上述問(wèn)題的存在，應(yīng)優(yōu)先選擇單機(jī)驅(qū)動(dòng)，即一臺(tái)變頻器驅(qū)動(dòng)一臺(tái)電動(dòng)機(jī)。

1.3.3變頻專(zhuān)用電機(jī)（VF電機(jī)）的變頻調(diào)速

為適應(yīng)恒轉(zhuǎn)矩負(fù)載的要求（額定頻率50HZ以下的調(diào)速），專(zhuān)業(yè)廠家設(shè)計(jì)生產(chǎn)了變頻專(zhuān)用電機(jī)（稱(chēng)之為VF電機(jī)），其特點(diǎn)是在變頻調(diào)速時(shí)所包絡(luò)的轉(zhuǎn)矩范圍正適合板式給料機(jī)的調(diào)速范圍，并能和受料設(shè)備進(jìn)行聯(lián)鎖，實(shí)現(xiàn)近程DCS控制。板式給料機(jī)恒扭矩的調(diào)速范圍220-50HZ。變頻專(zhuān)用電動(dòng)機(jī)的出現(xiàn)不但解決了異步電動(dòng)機(jī)在變頻調(diào)速中的不足，并為低速大扭矩恒扭矩調(diào)速的機(jī)械設(shè)備擴(kuò)大了使用空間。

1.4液壓馬達(dá)調(diào)速

板式給料機(jī)的設(shè)計(jì)和選型中，我們也采用了液壓馬達(dá)的調(diào)速方式。板式給料機(jī)的工況屬低速大扭矩，在適用液壓馬達(dá)時(shí)也相應(yīng)的符合板式給料機(jī)的工況要求。所以我們選用的是瑞典赫格隆公司生產(chǎn)的柱塞式低速大扭矩液壓馬達(dá)。液壓調(diào)速的特點(diǎn)是可無(wú)極調(diào)速、啟動(dòng)特性較軟、吸震性較好，是一種機(jī)電合一的產(chǎn)品，但由于造價(jià)較高，一般比變頻調(diào)速的價(jià)格要高出幾倍，所以從性?xún)r(jià)比考慮，選用較少。

審核編輯：符乾江