变频器在选矿系统渣浆泵上的应用

变频器在选矿系统渣浆泵上的应用

作者：毕秀冀

来源：《中国科技博览》2018年第13期

[摘 要]本文介绍了渣浆泵运行过程中变频器调速的作用，变频器的选用及其工作原理和使用参数设置与使用效果。

[关键词]变频PID控制器 变频器调速 变频启动 渣浆泵 旋流器

中图分类号：R685 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2018）13-0391-01 1、引言

随着技术进步，变频器在工业生产中得到了更为广泛的应用，2012年北方铜业铜矿峪矿选矿厂通过技术改造建成了年处理矿量600万吨的生产能力，磨矿工艺使用3台∮5.03*8.5m溢流型球磨机，同时配套安装了旋流器代替原老式的分级设备，旋流器的型号为FX660-7，处理能力为1040～1600m3，分级粒度74～220μm，渣浆泵的型号为300ZJ-C90，配用交流电动机的型号为YKK4502-6/400Kw，额定电压690V，额定电流404.8A，额定转速为900r/min。 为满足工艺要求及旋流器压力时时控制的要求，同时为了达到软启动和节约能源目的，渣浆泵电机采用了变频器的控制方式。 2、变频器的选择依据

（1）根据生产工艺的要求，在能满足生产要求的前提下，尽量选择重载式变频器（铜矿峪矿选矿厂选用的是ABB？ACS800系列）。

（2）根据负载三种特性。恒功率负载，恒转矩负载，二次方转矩负载选择变频器。因为渣浆泵属于二次方转矩负载，负载的转矩与速度的二次方成正比，负载的功率与速度的三次方成正比，选择二次方转矩负载变频器。

（3）根据电动机的功率。因为变频器传输给电动机的脉冲电流，它的脉冲值比工频供电时电流要大，所以选择变频器时要留适当的余量。 3、变频器的工作原理及调速原理

变频器主要由整流（交流变直流）、滤波，再次整流（直流变交流）、控制单元、检测单元、微处理单元等组成。它是把工频电源（50HZ）变换成各种频率的交流电源，以实现电动机的变速运行的设备。其中控制电路完成对主电路的控制，整流电路将交流电变换成直流电，直流中间电路对整流电路的输出进行了平滑滤波，逆变电路对直流电再逆变成交流电。

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交流电动机的同步转速表达式为n=60f（1-δ）/P。 式中：n为异步电动机的转速； f为异步电动机的频率； δ为电动机转差率； P为电动机极对数。

由上式可知，转速与频率成正比，只有改变f即可改变电动机的转速，当频率f在0～50HZ的范围内变化时，电动机转速调节范围非常宽。

该厂通过超声波液位计测量泵池内液位的高低，反馈信号给PID控制器来自动控制泵池内液位。同时也具有手动调节PID控制器调节变频器的功能，是一种理想的高效率，高性能的调速手段。

4、变频器的安装和参数设置

变频器安装使用合理与否，直接关系到生产是否正常，变频器的使用寿命等。 （1）安装环境：要求是室内，周围温度应在-10～50°C，相对湿度5%～95%（不结露），无灰尘，无腐蚀性气体，油雾，蒸汽，滴水等。 4.1 参数设置

安装完毕后，须对变频器和PID控制器的参数进行设定才能正常使用。设置变频器参数，FID控制器参数的设定，对液位控制器十分重要。P参数：先将I设为OS，D设为OS，把P的参数先设大些（如30%），以免开机出现超调和振荡，运行后视情况再逐级调小，提高系统响应的快速性，以既能快速响应，又不出现超调或振荡为佳。P参数确定后，再把I参数逐级调小，观察系统响应，以系统能力快速消除静差进入稳态，而不出现超调和振荡为佳。PI参数确定后，再把D参数逐步加大，以改善系统响应的快速性，即不出现振荡为佳（表1）。 5、变频器的维护

变频器维护的主要问题是本身发热，而且易积灰尘，因此，要求周围环境符合标准规范。 变频器必须定期检查，在做定期检查时先将变频器电源关断，等电容器放电完之后（一般10～30min，视变频器大小而定）。充电指示灯熄灭，并用直流电压表测直流母线电压≤25V后，才能开始检查作业。

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首先检查变频器的散热装置，保证变频器上散热风扇和柜体排风扇的正常运行。其次变频器内部风扇和气流是从下至上；将柜内下部的冷空气吸入，从变频器上部排出，因此会带入变频器许多灰尘，容易引起短路，所以必须定期除尘、清洗，最后检查变频器的各种接线端子连接有无松动，有无过热或变色。 6、变频器的使用效果

首先，在生产工艺上根据泵池液面的位置来实现渣浆泵的转速自动控制，从而保证了和水力旋流器一起实现对矿浆中的粗细颗粒分离，确保了生产任务的完成。

其次，采用变频器调速，实现了软启动、软停机，对电动机和渣浆泵等机械设备的冲击大大减少，且使得渣浆泵的速度在额定转速以下运行，提高了设备的使用寿命，节约了设备维修费用，节省了人工，减少停产的风险。

第三，电动机的转速根据泵池液位位置来控制，泵类负载电动机的输出功率与电机的转速立方成反比，因此变频器调速的使用还有明显的节能效果。 7、结束语

随着变频器技术的发展，变频器使用愈加广泛，其对电动机具有完善的保护，不仅延长了设备的使用寿命，还节约了能源，变频器调速值得在企业生产中推广使用。 参考文献

[1] 王占奎.变频器调速应用百科.科学出版社.1999.