常州伟创变频器在水泥制管机上的应用

2018-03-23

水泥管桩是众多水泥制成品之一,它生产工艺有多种,为保证水泥管管壁厚薄均匀性、致密性,其中使用最普遍生产加工工艺是离心成型法。离心成型是将完成配料好混凝土注入模腔中,首先进行低速搅拌,搅拌均匀后电机升速到中速,离心力作用下基本成形,且混凝土逐渐密实,再高速成型脱水,整个工艺过程结束。水泥电杆生产也是用类似离心浇注法,其生产工艺与此大体相同。

离心成型法对电气传动设备要求较高,首先要求满载启动,启动力矩应电机100%额定力矩以上;其次低速运转时间长,要求低速力矩大;最后制管机调速范围大,为保证水泥管桩质量,要求整个工作速度范围内,转速基本稳定。早期调速方式有机械式分级调速、整流子电机调速、直流调速、电磁调速等。电磁调速结构简单,使用简便价格相对较低,,近年来水泥制管设备中,电磁调速用较多。但电磁调速效率低,最高转速时效率为85%,速度越低效率也越低。水泥管离心成形工艺低速时间占50%左右,电磁调速速度低速时耗能相当大。

水泥制管机负载机械特性为大惯性负载,起动前模腔内需加足一根水泥管桩定量混凝土,启动后低速运行,显然是重载起动。电磁调速器低速运行时机械特性软,低速转矩较差,要保证生产正常进行,电动机容量选较大,这又使耗能进一步增加。一般制管机电气传动由1台75kW(55kW)电磁调速电机驱动。电磁调速电机调速范围有限,而低速力矩又较差,但混凝土进行低速搅拌要求力矩大,不能满足时转速会出现不稳定现象,可能无法启动。转速不稳定性对产品质量有一定影响。另外,4极交流异步电动机额定转速为1440r/min,但电磁调速器最高只能调到1200r/min。速度高,对水泥管质量提高有益。从以上制管机对电气传动要求上看,用电磁调速器是一种无奈选择。现变频器价格已经下降到合理水平,以变频器优异性能完全可满足制管工艺要求,用变频调速代替电磁调速是最佳选项。

用电磁调速。将电磁调速改造为变频调速,简单方法是用变频器驱动电磁调速电机,将电磁调速器杯型转子励磁调到最大,如前所述效率为85%。为达到最高节能效率,将电磁调速电机换为普通Y系列三相鼠笼电机,变频器用常州伟创变频器2台。 变频器设置为外控端子操作,电位器调节变频器频率。加速和减速时间设定比较长,均为120s,降速到变频器输出频率5Hz时,启用直流制动,操作十分方便。使用了变频器后,转速稳定性好,管桩成型质量有了较大提高。常州伟创变频调速后,考虑到电机运行低速时间比较长,电机散热受到一些影响,温度会升高。改造过程中,将电磁调速电机换为Y系列交流异步电动机时,是等容量代换,原来电机容量就选比较大,改造后电机温升不会超过额定值,不必加恒速风扇降温;是非等容量代换,代换电机容量比电磁调速电机小时,那就需电机尾罩上加恒速风机,以利于电机散热。

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