1、問題的提出
裙板喂料機是進行物料輸送的重要設備。我礦有2套石灰石裙板喂料機，分別向2臺石灰石錘式破碎機輸送物料，每套喂料系統是獨立系統，進口物料最大粒度800 mm。2臺石灰石錘式破碎機每年破碎石灰石物料150萬t，破碎粒度為大于25 mm篩余量小于10%。石灰石裙板機采用兩級調速，電動機采用雙速鼠籠式異步電動機。電機型號為：Y180L-2/4，22 kW/18.5 kW，該種調速方式比較落后，設備運行的穩定性和經濟性較差，運行過程中存在諸多問題。
(1)破碎機運行時進口物料粒度變化大，由此帶來破碎機電流上下跳動，裙板喂料機調速頻繁。這種現象一方面造成電動機及控制回路交流接觸器經常燒壞，使設備運行不穩定；另一方面，降低了裙板喂料機平均喂料速度，產量下降。
(2)裙板喂料機調速頻繁，機械沖擊較大，經常造成裙板機連接大對輪扭裂、鏈板拉斷等問題。
(3)由于該種調速方式比較落后，使破碎機錘頭的經濟壽命縮短，加大了石灰石破碎的生產成本。
2、改造方案
針對以上問題，要使裙板喂料機運行穩定，系統必須軟啟動。要提高破碎機的臺時產量，必須破碎機有一個合適的喂料量，要求裙板機隨時進行調速。變頻調速具有低功率啟動、調速范圍大、精度高、跟蹤準確、抗干擾能力強的優點。因此，石灰石裙板機喂料系統應采用變頻技術。變頻器的控制原理見圖1，變頻器設定值見表1。
交流電動機和變頻器的選型：我礦石灰石物料的硬度變化較大，石灰石破碎機負荷隨物料硬度的變化而變化。另外，破碎機的狀態也在變化，從破碎機多年的運行情況看，在破碎機狀態最佳及物料最好時，喂料速度可以提高30%左右。針對這種情況，考慮改造的經濟性及電機的頻率特性，電機選擇普通交流電機，裙板喂料機速比提高lO%，變頻器的最高頻率設定60 Hz，比原來提高了20%。改造后用同樣速度的電機，電機的功率
p=TxN/974
式中：
P：電機功率，kW；
Ⅳ．轉速，r/min,
T：轉矩，kg．m。
原來電機Ⅳc=2 950 r/min，T1=7.26KG·m，則N=1.2N1，T=l.lTi，通過計算，電機功率為29.03 kW。電機選型為：Y200L，_2，30 kW，2 950 r/min;變頻器選型為：ACS600.37 kW，該變頻器性價比較高，電磁干擾較小。變頻器的外部連接方式為工廠宏設置，變頻器給定信號大小取決于破碎機的負荷電流大小；變頻器給定信號采集方法：破碎機的負荷電流通過電流變送器輸入上位機，上位機根據破碎機的特性，通過計算后變成0～10V標準直流電壓信號，輸出給變頻器。開關回路，輸入端主要有停止/啟動開關量，輸出端有運行及故障信號開關量。
工作原理：石灰石破碎機高壓電動機功率為400 kW，轉速1 480 r/min，破碎機傳動方式為皮帶傳動，破碎機工作時負荷電流波動十分大。該高壓電機空載電流為12 A，拖動破碎機空載時電流為25 A，高壓電機的額定電流50A，破碎最大允許物料時負荷電流瞬間可達80 A。針對破碎機的工作特陛，一方面利用工控機連續采集破碎機負荷電流數值，通過處理對變頻器頻率進行分段式閉環負反饋調節控制，另一方面利用破碎機的工藝連鎖及保護開關量控制變頻器開停機。
分段式調節控制方式如下：（功破碎機的負荷電流，單位：A；工控機輸出給定值0～10 V連續調節時間設定為25 s）
(1)當20 A<I≤45 A時，工控機輸出變頻器的AIl+、AIl -給定值為DC10V。
(2)當45 A<I< 60 A時，工控機連續調節變頻器的AIl+、AIl -為給定值。
(3)當60 A<，< 70 A時，工控機輸出給定值進行連續調節8s后，如/>50 A，工控機輸出給定值瞬時下降當前值的50%;在連續調節4S，如此時t>50 A，則工控機輸出給定值立即下降到0V。
(4)當70 A<I< 80 A時，工控機進行連續調節4s后，若此時l>50 A，則工控機輸出給定值立即下降到0V。
(5)當，>80A時，工控機輸出給定值立即下降到0V。
(6)當1< 20 A時，工控機輸出給定值立即下降到0V（防止破碎機傳動皮帶斷及皮帶打滑，由此造成破碎機堵料事故）。
變頻器開關量控制：變頻器的開停機受控于破碎機的連鎖開關量及各種保護開關量，當裙板喂料機前方破碎機開啟后，交流接觸器K的電吸合，石灰石破碎機進入運行時，K2吸合變頻器得到開機指令，變頻器開啟，同時變頻器運行燈HL2亮。當前方停機或故障停機時K2失電，變頻器停機。
3、運行效果
(1)由于變頻器的軟啟動的性能，避免裙板喂料機的機械沖擊及拖動電機啟動電流，提高了系統運行的穩定性，使裙板喂料機的大修周期由原來的
1.5 a延長至3a。
(2)變頻器調速寬的性能，優化了破碎機的喂料量，破碎機錘頭的經濟壽命得到了延長。原來每噸錘頭破碎石灰石44萬t，優化后提高到每噸錘頭破碎石灰石55萬c。
(3)變頻技術的應用為破碎機臺時產量提高的必要條件，破碎機臺時產量由原來的230 t/h提高到280 t/h。另外，石灰石物料生產系統電耗有較大幅度降低，由原來3 kWh/t少到2.5 kW/t。
三門峽富通新能源銷售生產顆粒機、秸稈壓塊機、破碎機等機械設備。
