淺述變頻控制器在高壓輥磨的應用

李陽

摘 要 撫順罕王毛公鐵礦高壓輥磨機分為固定輥和活動輥，分別由兩臺1250kW轉子繞線式交流異步電機拖動，對應使用森蘭SBH系列兩臺10kV，1400kW高壓變頻。繞線式電機內部通過特殊處理，使用銅環短接當普通高壓電機使用。由于不是變頻專用電機，考慮到散熱不良，電機廠家的要求，變頻器運行最低頻率40Hz，最高頻率50Hz。原設計為水阻柜啟動，不調速。

關鍵詞 頻率調節;變頻器;高壓輥磨;開關

1變頻控制器應用在高壓輥磨的必要性

變頻器用于高壓輥磨機，在應用時需要注意同步問題。鑒于高壓輥磨機的特點，設備投料后2臺電機事實上是通過物料耦合的，也就是說兩臺電機被強迫同步運行，考慮到高壓輥磨兩個輥直徑細微的差別，折算到電機端的轉速并不相等，如果兩臺變頻器采用相同的設定頻率勢必會造成兩臺電機的轉差率不一樣。因此，需要兩臺變頻器做同步連鎖控制，一臺變頻器做主，另一臺變頻器跟蹤運行，時刻保持兩臺電機功率（或電流）相等。如果不做此處理，將可能會出現其中一臺變頻器功率（或電流）超限跳停事故[1]。

2具體實施流程及方案

同步調節頻率源有兩種給定來源，分別為中控室、現場控制箱，通過轉換開關SA1選擇頻率給定來源。當轉換開關SA1選擇中控室時，主從協調控制板通過RS 485通訊，讀取1#主機AI1值（中控室同步調節頻率），作為同步調節頻率;當轉換開關SA1選擇現場控制箱時，主從協調控制板通過RS 485通訊，讀取1#主機AI2值（RP3現場控制箱同步調節頻率），作為同步調節頻率。

頻率調節分為同步調節與單獨調節，需要通過轉換開關SA2選擇頻率調節方式。當轉換開關SA2選擇單獨調節時，主從協調控制板通過RS 485通訊，讀取1#主機AI3值（RP1給定值），發送給1#主機，作1#主機頻率給定;讀取2#從機AI1值（RP2給定值），發送給2#從機，作2#從機頻率給定。

當轉換開關SA2選擇同步調節時，主從協調控制板通過RS 485通訊，將同步調節頻率（根據SA1選擇確定來源）發送給1#主機、2#從機，作為1#主機、2#從機的頻率給定。

變頻器只能接收4-20mA信號，所以RP1、RP2、RP3電位器給定的0-10V信號需轉換為4-20 mA信號。

2.1 單獨調節控制

轉換開關SA2置于單獨調節位置，把SA2單獨調節位置送給輥磨機PLC。

輥磨機PLC發啟動、停止信號給1#主機，啟、停1#主機（固動輥）變頻器，1#主機按RP1給定值運行。

輥磨機PLC發同步控制禁止信號給2#從機，再發啟動、停止信號給2#從機，啟、停2#從機（活動輥）變頻器，2#從機按RP2給定值運行。

單獨控制時，2#從機不能作同步控制，因為沒有1#主機輸出電流作PID給定，2#從機運行過程中，同步控制禁止信號必須一只有效。

2.2 同步控制

轉換開關SA2置于同步調節位置，輥磨機PLC 發啟動信號給1#主機，發同步控制禁止信號給2#從機，先啟動1#主機（固動輥）變頻器。再延時啟動2#從機，延時時間根據現場工礦確定。輥磨機PLC 發啟動信號給2#從機，啟動2#從機（活動輥）變頻器。待2#從機運行到同步頻率后，輥磨機PLC撤銷同步控制禁止信號，2#從機根據1#主機輸出電流作PID控制，自動調整2#從機輸出電流。2#從機進行PID控制后，才能進行投料運行。同步控制時，可實現兩臺變頻器輸出電流保持一致，實現負荷分配，避免一臺變頻器過載。

2#從機啟動過程中，不能進行同步控制，同步控制禁止信號必須保持到2#從機運行到同步頻率后才能撤銷，只有待從機進入同步同控制時，才能進行投料運行。同步控制禁止信號撤銷時間可以根據2#從機啟動加速時間確定。

主從協調控制板加裝在1#主機，作用為：通過RS 485通信，讀取1#主機（固動輥）變頻器的輸出電流，發送給2#從機（活動輥）變頻器作PID給定;讀取2#從機輸出電流，發送給2#從機作PID反饋;根據SA1選擇同步頻率給定源;根據SA2選擇同步調節與單獨調節給定源。通過主從控制協調控制板可減少柜間連線，通信給定、反饋可避免通過AI/AO模擬量接口帶來的采樣誤差。

3結束語

如今自然資源的短缺是全世界所面臨的問題，我國的資源形式異常嚴峻，變頻器的應用可以減少能源不必要的損耗。對高壓輥磨進行變頻控制器應用后，優化了生產工藝，同時提高了礦石處理量，并對節能減排起到了關鍵性作用，應用改造圓滿達到了預期效果。

參考文獻

[1] 宋遠海，周加勝，李克志.高壓變頻器主從控制在高壓輥磨機上的應用[J].變頻器世界，2018，（5）：84-87.