淺談變頻器在選礦廠的應(yīng)用

車強(qiáng)強(qiáng)

摘 要：在選礦廠中，變頻器是一種常見的電氣控制設(shè)備。該文簡要闡述變頻器在選礦廠應(yīng)用過程中的安裝與維護(hù)工作，以及解決一些常見問題的基本方法，從而為工廠電氣管理人員提供一定的技術(shù)支持，提高選礦廠的生產(chǎn)效率。

關(guān)鍵詞：變頻器 選礦廠 應(yīng)用

中圖分類號：TM7 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1674-098X（2013）02（c）-00-01

目前，我國還有很大一部分老式選礦廠，由于當(dāng)時(shí)的變頻器技術(shù)的不發(fā)達(dá)以及價(jià)格的昂貴，使得這類選礦廠中對變頻器的使用較少。對于大多數(shù)的機(jī)械設(shè)備來說，如果沒有變頻器的加入，機(jī)械本身的運(yùn)行速度都是一個(gè)恒定值，不能根據(jù)礦石的性質(zhì)進(jìn)行相應(yīng)的變化，從而使得礦廠設(shè)備的功效不能正常發(fā)揮，導(dǎo)致磨損極為嚴(yán)重。變頻器作為一種自動化程度較高的的電機(jī)調(diào)速裝置，在給礦量調(diào)節(jié)、磨礦機(jī)變速啟動、砂水泵變頻調(diào)速等方面都有廣泛的應(yīng)用。

1 變頻器的工作原理

變頻器由整流、濾波、控制單元、檢測單元、微處理單元等部分組成。通過將工頻電源（50 Hz或60 Hz）轉(zhuǎn)變成各種頻率的交流電源，從而使電機(jī)變速運(yùn)行。主電路的運(yùn)行主要是通過控制電路進(jìn)行，交流電和直流電的轉(zhuǎn)變是利用整流電路和逆變電路的作用進(jìn)行的，同時(shí)對整流電路的輸出進(jìn)行濾波處理。

2 安裝和維護(hù)

（1）變頻器的安裝。在絕大多數(shù)的選礦廠中，粉塵的飄散是一個(gè)難以避免的工廠環(huán)境問題，在安裝變頻器的時(shí)候，要盡量避免粉塵過于集中的地方。因此，變頻器最好安裝在控制柜內(nèi)，在實(shí)際安裝中，要保證變頻器距離控制柜的頂部和底部都有250 mm以上的距離。另外，可以安裝一個(gè)軸流風(fēng)機(jī)來對變頻器進(jìn)行散熱處理。對于控制柜來說，要進(jìn)行嚴(yán)格的密封，最好在設(shè)計(jì)的時(shí)候，留出專門的進(jìn)風(fēng)、出風(fēng)口。并且為了進(jìn)一步隔離粉塵，可以在通風(fēng)口安裝防護(hù)蓋或者防護(hù)網(wǎng)。如果變頻器安裝的環(huán)境較為潮濕，還需要增加干燥劑的使用，并且定期進(jìn)行更換。

（2）變頻器的維護(hù)。對于機(jī)電裝置來說，定期的維護(hù)是必要的。在維護(hù)變頻器的工作中，要針對變頻器自身的結(jié)構(gòu)和特點(diǎn)，從內(nèi)到外地進(jìn)行清理，對粉塵、絮毛等污物要進(jìn)行徹底的清理。維護(hù)的間歇性時(shí)長可以根據(jù)選礦廠的要求以及污染的程度來看，但必須保證在2個(gè)月以內(nèi)。如果選礦廠粉塵的污染比較嚴(yán)重，建議維護(hù)的周期為一個(gè)月左右。在對變頻器進(jìn)行維護(hù)的時(shí)候，要用吸塵器對變頻器的控制板、主板進(jìn)行清理，并對IGBT模塊和電抗器等部位進(jìn)行仔細(xì)的檢查，對于存在損壞的地方要予以及時(shí)的更換。對于線路板上的臟污，要用酒精棉布進(jìn)行清理，避免二次污染。另外，還要定期測驗(yàn)變頻器的實(shí)際工作情況，檢查在運(yùn)轉(zhuǎn)過程中的溫度變化是否正常，檢查冷卻風(fēng)扇系統(tǒng)是否

完好。

3 選礦設(shè)備中變頻器的選取及應(yīng)用

（1）變頻器容量的選擇。選擇合適的變頻器容量對于選礦廠來說極為重要，如果容量與實(shí)際需求值不相符合，就會出現(xiàn)實(shí)際頻率與額定頻率不能吻合的情況，從而出現(xiàn)頻繁的跳閘。容量過小，會導(dǎo)致運(yùn)行的電流大于變頻器的額定電流，從而出現(xiàn)過流現(xiàn)象導(dǎo)致跳停，反之過大則會增加經(jīng)濟(jì)成本。一般情況下，只要能夠滿足生產(chǎn)工藝的要求，就最好選擇通用型的變頻器。

（2）變頻器根據(jù)設(shè)備的負(fù)載轉(zhuǎn)矩的選擇。在選礦廠的機(jī)械設(shè)備當(dāng)中，必須根據(jù)生產(chǎn)機(jī)械本身的特點(diǎn)和相關(guān)要求對變頻器進(jìn)行選擇。變頻器要根據(jù)設(shè)備的類型、調(diào)速范圍、起動轉(zhuǎn)矩等相關(guān)信息進(jìn)行優(yōu)化選擇。具體來說，變頻器根據(jù)負(fù)載轉(zhuǎn)矩的特性可以分為恒轉(zhuǎn)矩負(fù)載、二次方轉(zhuǎn)矩負(fù)載和恒功率負(fù)載三種。所謂恒轉(zhuǎn)矩負(fù)載，就是無論機(jī)械設(shè)備的轉(zhuǎn)速為多少，負(fù)載的轉(zhuǎn)矩都不受其影響，而是一個(gè)恒定的值。在恒轉(zhuǎn)矩負(fù)載中，又有摩擦類負(fù)載和位能式負(fù)載。其中，摩擦類負(fù)載的轉(zhuǎn)矩必須達(dá)到額定轉(zhuǎn)矩的1.5倍左右，后者則要求與額定轉(zhuǎn)矩持平。因此，在對變頻器進(jìn)行選擇的時(shí)候，要傾向于起動和制動轉(zhuǎn)矩大、過載時(shí)間長的類型，這樣才能保證機(jī)械的正常運(yùn)轉(zhuǎn)，從而提高性價(jià)比。在許多選礦廠中，對球磨機(jī)與礦漿池泵電機(jī)的選用都通常是恒轉(zhuǎn)矩變頻器，SIEMENS和VACON是兩種常見的變頻器

類型。

4 變頻器的使用效果

（1）節(jié)能。變頻器是一種理想的調(diào)速控制裝置，一般節(jié)電率能都達(dá)到20%～50%，不僅大大降低了機(jī)械運(yùn)轉(zhuǎn)成本，還提高了工作效率。其中，由于風(fēng)機(jī)和水泵的需要費(fèi)用的功率較大，為了降低這兩種設(shè)備的投入成本，往往就會在其中加用變頻器以達(dá)到節(jié)能的作用，其節(jié)能原理是當(dāng)流程所需要需要的流量較低時(shí)，風(fēng)機(jī)和水泵的轉(zhuǎn)速也會較慢，而根據(jù)數(shù)據(jù)顯示，這兩者損耗的功率和轉(zhuǎn)速的三次方成正比關(guān)系，由于存在這樣的比例關(guān)系，通過改變變頻器輸出頻率改變電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)速度，從而達(dá)到了較好的節(jié)能目的。另外，對于低速恒轉(zhuǎn)矩負(fù)載來說，變頻調(diào)速也能在一定程度上節(jié)能。

（2）電機(jī)運(yùn)行優(yōu)勢。變頻調(diào)速能夠通過改變變頻器的逆變管的開關(guān)來進(jìn)行換相輸出，從而簡單方便的控制電動機(jī)的正轉(zhuǎn)、反轉(zhuǎn)。此外，變頻器還自帶很多的保護(hù)功能，如過流、過壓、過載保護(hù)等等，能起到很好的保護(hù)效果，避免電機(jī)燒毀等設(shè)備事故的發(fā)生。在礦石運(yùn)輸?shù)倪^程中，輸送帶往往是從低速開始進(jìn)行，因此頻率較低，在使用變頻調(diào)速后，輸送帶的加減速時(shí)間都能事先設(shè)定，從而使傳送保持相對平穩(wěn)。

（3）保證產(chǎn)品質(zhì)量。選礦廠選用了合適的變頻器，不僅可以提高企業(yè)的礦物質(zhì)量，并能在一定程度上保證工藝水準(zhǔn)。在過濾機(jī)上使用變頻器代替?zhèn)鹘y(tǒng)的滑差離合器，可以更精確更可靠的控制過濾機(jī)轉(zhuǎn)速，減少溢流量，降低成品水分。同時(shí)，在破碎工藝中，為了能夠穩(wěn)定給礦，都會破碎系統(tǒng)中使用大量的變頻器，不僅減小了傳送功率，還能通過合理控制排礦的粒度，提高礦石品位，降低甩尾品位，從而提高產(chǎn)品的質(zhì)量，增加經(jīng)濟(jì)效益。

5 結(jié)語

在傳統(tǒng)的選礦企業(yè)當(dāng)中，變頻器的使用較少，因此在生產(chǎn)過程中較難制造出高質(zhì)量的礦物產(chǎn)品。通過對變頻器的使用，選礦企業(yè)能夠大大提高設(shè)備效率，改善工藝流程，減少設(shè)備維護(hù)、維修成本，降低能源消耗，降低選礦成本，綜合效益十分明顯，提高了選礦企業(yè)的競爭力和市場影響力。

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