碳素成型機是碳素廠的關鍵生產設備,主要完成計量、原料輸送、高壓震動成型、出料幾步工序,我公司選用艾默生TD3000系列變頻器和三菱PLC相結合,完成對送料小車電機和震動電動的控制。根據工藝特點,小車電機和震動電機不同時工作,但是,兩臺震動電機要求同時工作,速度一致。
主要設備配置:
小車電機:功率3.7KW,額定電流:7.5A
震動電機兩臺:單機功率8.5KW,額定電流:18.4A
工作流程:
A:小車工作程序如圖1所示
小車將原料從起點S1送到終點S4,再從終點S4返回到起點S1,為了提高工作效率,要求加減速時間盡量短。工作頻率為35HZ,低速頻率為10HZ。
B:震動電機的工作程序如圖2所示:
有兩種震動速度,高速震動頻率為50HZ,低速震動頻率為15HZ,負載為偏心輪,15HZ——25HZ為機械共振帶。停車時間要求限制在20秒之內。
為了節約投資,提高效率,根據工藝特點,我們選用一臺變頻器完成對小車電機和震動電機的控制,完成兩種不同的控制過程。如圖3所示。
通過交流
接觸器的機械連鎖,實現兩組電機之間的獨立工作,由于
變頻器不能對不同功率的電機實施保護,所以電機配備了單獨的熱繼電器KH1、KH2、KH3。
在兩種控制過程中一共有10HZ、35HZ、15HZ、50HZ、四種工作頻率。我們采用1了多段速工作方式,通過多功能端子X1、X2、X3的組合切換來實現。
為了避免機械共振對設備造成損壞,通過設定跳躍頻率為20HZ,跳躍范圍為5HZ,有效的避開了共振帶,取得了很好的效果。
在兩種工作方式中,雖然負載特性不同,但是皆要求有較短的加速、減速時間,所以我們配了1500KW 40W的制動電阻。小車電機功率小,只有3.7KW,我們選擇了較短的加減速時間——2秒,通過設定加速時間2和減速時間2,并且采用多功能端子X5相配合來實現,工作情況良好。震動電機負載較大,而且為偏心輪負載,要求啟動力矩大,啟動時間長,開始我們選用直線加減速方式,加速時間從小到大逐步調整,電機啟動電流較大,最大可到50A,經常出現(E001)變頻器加速運行過電流;減速時慣量較大,減速時間長,采用自由停機,從高速震動到完全停機需要85秒左右。所以對參數的設定有較高的要求,為了適應負載的工作特性,并向艾默生技術人員——劉振武先生多次請教,經過反復的調整,我們采用了S曲線加減速的方式,并將S曲線起始時間調整為30%,S曲線上升段時間調整為31%。加速時間1調整為36秒,減速時間1調整為16秒,獲得了最好的控制效果。啟動電流,比直線加減速方式降低10A左右,降到40A以下,避免了頻繁出現的變頻器加速運行過電流(E001)。采用減速停機配合直流制動的工作方式,停車時間為13秒。只有自由停車時間的六分之一。根據具休工藝情況,對低速震動和故障報警采用了自由停車方式。
經過以上多種控制方式的相互配合,取得了較好的控制效果,不僅高效、節能,而且運行平穩。
在本次調試過程中,通過和多種進口變頻器的比較,對TD3000系列變頻器有了進一步的了解,不僅功能豐富,而且質量好。同時也對艾默生技術人員及時周到的技術支持表示感謝。但是由于負載為一施二,所以,其矢量控制功能沒有得到充分的利用。
