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高碑店市立信神农有限公司

2019-08-16
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高碑店市立信神农有限公司
详细介绍:

卷扬机(又叫绞车)是由人力或机械动力驱动卷筒、卷绕绳索来完成牵引工作的装置。可以垂直提升、水平或倾斜拽引重物。卷扬机分为手动卷扬机和电动卷扬机两种。现在以电动卷扬机为主。电动卷扬机由电动机、联轴节、制动器、齿轮箱和卷筒组成,共同安装在机架上。对于起升高度和装卸量大工作频繁的情况,调速性能好,能令空钩快速下降。对安装就位或敏感的物料,能用较小速度。

施工现场


施工方案

系统机械部分构成:
  高炉上料机主要有两种:斜桥料车上料机和带式上料机。对于3000m以下的高炉或使用热烧结矿的高炉,目前还是以斜桥式料车上料机为主。斜桥式上料机主要由斜桥、料车、卷扬机三部分组成,由一台卷扬机拖动两台料车,料车位于轨道斜面上,互为上行、下行,即其中一台料车载料上行,另一台为空车下行,空车重量相当于一个平衡锤,平衡了重料车的车厢自重,运行过程中电机始终处于电动状态,免去了电动机处于发电运行状态所带来的种种问题。

系统电气部分构成:
  传统系统由绕线式电机拖动,转子回路靠切换电阻实现速度调整,通过主令控制器(与电机同轴连接)采集料车的位置,控制电阻的投入切除,同时控制机械抱闸的开闭。现在改为由PLC与变频器相互配合来控制电机的速度及抱闸的开闭。

原系统存在的问题:

  1)电机转子串电阻调速属能耗转差调速。能耗大,调速范围小,平滑性差,低速机械特性软,并且转速越低,机械特性越软,消耗在电阻中能量比例越大,极不经济,电网电压的高低对速度影响很大。
  2)接触器互锁控制系统在频繁切换情况下,冲击电流大,接触器触头易烧损,转子所串电阻易烧损;对减速机、连轴器、钢丝绳的机械冲击大,使用寿命短;
  3)系统抱闸是在运行状态下进行的,对制动器损害很大,闸皮磨损严重。
  4)料车上料品种不一样,停车减速不平稳,减速时间不易控制, 加上卷扬机钢丝绳松紧程度不一致,有时出现料车“挂顶”事故,严重影响了生产。


 

变频器简介

变频器的选用
  变频器的容量及选型,大体上,应注意以下几个方面的问题:
  1)高炉卷扬系统具有恒转矩特性,重载启动,变频器的容量应按运行过程中可能出现的大工作电流来选择。即IN>I Mmax 式中,IN为变频器额定电流;I Mmax为电动机的大工作电流。变频器的过载能力通常为1.5倍/1min,这只是对于在电动机的启动或制动过程才有意义,不能作为变频器选型的大电流来考虑。因此,在选择变频器容量时,应比变频器说明书中的配用电动机容量加大一档至二档,并应具有无反馈矢量控制功能。使电动机在整个调速范围内,具有真正的恒转矩,满足负载特性要求。
  2)制动问题 从料车的速度及加速度可以看出,料车在减速或定位停车时,应注意选择相应的制动单元及制动电阻,使变频器直流回路的泵升电压UD保持在允许范围内。
  3)控制与保护 料车卷扬系统是炼铁生产中的重要环节,因此拖动控制系统系统应保持安全可靠。高炉炼铁生产现场环境较为恶劣。因此,系统的故障检测和诊断应完善。对于变频器自身故障由故障报警输出点动作,当故障发生时,故障继电器开点闭合,控制回路断开,立即关闭机械抱闸,以防止料车下滑。

变频器控制原理图及相关参数:


施工效果对比


从改造后运行来看,效果非常明显。
  1)系统采用多段速度控制,启动冲击小,可以缓启缓停,减少了电机启动时对变速齿轮的冲击,卷扬机的启动、制动、加速、减速等过程更加平稳快速,减少负载的波动;操作灵活易掌握。
  2)变频调速系统具有完善的安全保护功能。如欠压、过压、过转矩、过电流保护等,使整个电控系统的可靠性、安全性得到保证。由于系统为零速制动,制动器无相对转动摩擦,所以使用寿命理论上为无穷大,实际上至少延长十几倍。
  3)由于电动机启动电流限制得较小,频繁启动和停止时电动机热耗减少、寿命延长;液压制动器和手动制动器在低速时操作,其减少闸皮的磨损延长使用寿命,保养时间和费用都得以减少。卷扬机钢丝绳的使用寿命也明显延长。
  4)停车位置准确,重车、空车停车位置基本一致。 
  5)变频调速系统对原调速系统的改造 为了确保安全可靠,让变频调速系统与原调速系统并存,互为备用,随时可以切换。同时为了让操作者不改变操作习惯,工、变频系统都用原操作机构操作。
  6)由于去掉了外接启动电阻,因而提高了系统的用电效率,经测算节电率达25%以上。

综合结论

  高炉炼铁生产中,上料系统是设备的重要组成部分,其可靠性直接影响到生产效率及经济效益。本文对变频器在该系统变频改造部分的应用,以及该系统的传控部分进行讨论,经过使用前后效果的对比,可以看出对卷扬机设备原调速系统进行变频调速改造的好处,效果非常明显。


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