變頻調(diào)速器在立磨分離器中的應(yīng)用

1　原系統(tǒng)情況

　　我廠1996年投產(chǎn)的2000t/d生產(chǎn)線原料制備采用了MPS3450立磨(或稱輥式磨)，粗、細粉分離采用的是油馬達驅(qū)動分離器。分離器調(diào)速原理是采用55kW油泵供油，通過調(diào)節(jié)油路中閥門開度達到調(diào)節(jié)油量大小，最終達到控制油馬達的轉(zhuǎn)速。原系統(tǒng)復(fù)雜，需要一個大油箱，油箱中裝有熱交換器、加熱器和過濾器，還裝有電接點溫度計用來控制加熱器的啟停。有時由于熱交換器損壞導(dǎo)致冷卻水滲透到油箱中，造成油水混合，每年光更換油就需幾萬元。閥門調(diào)節(jié)通過控制一臺單相電動機正、反轉(zhuǎn)來調(diào)節(jié)開度。由于需要經(jīng)常調(diào)節(jié)閥門開度，接觸器長期點動，容易損壞，又由于剩磁影響不能準確調(diào)節(jié)閥門?？傊到y(tǒng)存在著能耗高，維護難，工藝操作不方便等缺點。

2　采用變頻器進行改造

　　
2.1　設(shè)計選型
　　

經(jīng)過對其它水泥廠調(diào)查及輥式磨生產(chǎn)廠家建議，決定采用變頻器進行調(diào)速。利用原有減速齒輪箱，去掉油馬達、油泵、油箱及其它附件，增加1臺電動機，通過電動機帶動減速齒輪箱直接驅(qū)動分離器，齒輪箱減速比為18，而分離器正常轉(zhuǎn)速為25～35r/min，如選用6極電動機，分離器最大轉(zhuǎn)速可達到54r/min，滿足工藝要求，結(jié)合機械力矩計算，決定采用Y180L-6，18.5kW電動機，變頻器采用Siemens的MDV 2200/3。為了滿足現(xiàn)場調(diào)試與中央控制室組開要求，在開關(guān)柜上裝有一個轉(zhuǎn)換開關(guān)，當轉(zhuǎn)換開關(guān)在本控位置時，可以利用現(xiàn)場開停按鈕進行起停，并利用電位器進行轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)，當轉(zhuǎn)換開關(guān)切換到中控位置時，由中控進行順序組開，并可以根據(jù)工藝要求進行轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)。

2.2　系統(tǒng)調(diào)試
　　

在調(diào)試過程中，變頻器工作正常，但正式投入生產(chǎn)后，變頻器不能正常工作，產(chǎn)生F001(直流過電壓)、F002(過電流)、F016(矢量控制方式不穩(wěn)定)故障報警，經(jīng)過分析發(fā)現(xiàn)，由于分離器處在一個大的氣路系統(tǒng)中，當該氣路系統(tǒng)中的1臺1600kW風機運行后，分離器由于氣流帶動也運轉(zhuǎn)起來。這時如果變頻器電動機不工作或當變頻器給定速度比較低，電動機處于發(fā)電狀態(tài)，變頻器內(nèi)部直流電壓高于正常整流電壓，這時觀察參數(shù)P134(DC直流電壓)，正常情況下直流電壓約為560V，此值與三相交流輸入電壓有關(guān)，也可用萬用表測量變頻器DC+和DC-端子的兩端。如果此時電動機處于發(fā)電狀態(tài)，這時直流電壓超過560V，如內(nèi)部直流電壓升至800V，就會產(chǎn)生直流過電壓F001故障。另外，如果減速太快，由于分離器慣性大，電動機也會處于發(fā)電狀態(tài)，也有可能引起F001故障。原因找到后，采用Siemens的電子制動單元，型號為6SE3190-ODX87-2DA0，根據(jù)手冊介紹配以要求的20Ω的制動電阻，制動電阻采用的是國產(chǎn)ZX2型，瞬時最大制動功率可達30kW，參數(shù)P003減速時間由默認值10s逐漸增加到200s，這樣解決了F001過電壓故障。
　　

對于F002過電流故障，分析是由于系統(tǒng)慣量大，所需要加速時間長，于是逐漸增加P002加速時間，由默認值10s逐漸增加到180s，問題得以解決。
　　

對于F016矢量控制方式不穩(wěn)定故障，分析是由于氣流不穩(wěn)或物料變化引起分離器負載變化，即引起系統(tǒng)慣量變化，把參數(shù)P77控制方式由矢量控制改為線性電壓/頻率方式，即把P007參數(shù)值設(shè)定由3改為0，工作正常。

3　使用效果

　　從1999年8月改造后，每年故障停機時間由原來100多小時降為零，立磨產(chǎn)量約為160t/h，每年增加生料產(chǎn)量16000t。每年節(jié)約油品損耗3萬元，原油泵電動機功耗為46kW，現(xiàn)分離器電動機功耗為13kW，每小時節(jié)電約33kWh，每年節(jié)省10萬多元電費、油料費用。改造共花3萬多元，不到3個月就收回投資。
　　

改造后，操作員反映操作簡便，轉(zhuǎn)速穩(wěn)定；原料細度波動小，化驗室4900孔篩余量由8%～15%降至11%～12%，產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定，效果顯著。