1、現(xiàn)狀調(diào)查及問題分析

      鈣鎂磷肥生產(chǎn)中,高爐原燃料的供料順序?yàn)?原料貯料倉—振動(dòng)給料機(jī)給料稱量斗—皮帶輸送機(jī)—儲(chǔ)料斗—料車—高爐冶煉。通過分析認(rèn)為造成焦炭虧損可能有3個(gè)原因:¹配料控制器與稱量傳感器引起的計(jì)量不準(zhǔn)確;人為多加,沒有計(jì)量;振動(dòng)給料的余振多加沒有計(jì)量。通過認(rèn)真的調(diào)查分析及對配料控制器和稱量傳感器校驗(yàn),排除了配料控制器與稱量傳感器的問題。由于配料控制器具有記錄和累計(jì)功能,同時(shí)稱量斗斗門不關(guān)到位,振動(dòng)給料機(jī)不給料,可以排除人為多加沒有計(jì)量的因素。那么問題就是配料控制器發(fā)出稱量足信號(hào)并累計(jì)計(jì)量后,斷開振動(dòng)給料機(jī)電機(jī)電源后余振導(dǎo)致多給料,而配料控制器沒有累計(jì)計(jì)量,引起原燃料消耗增加,高爐計(jì)量及配料不準(zhǔn)確。從以上分析可知,要保證準(zhǔn)確配料及計(jì)量,關(guān)鍵在于振動(dòng)給料機(jī)的控制,就是要解決振動(dòng)給料機(jī)余振給料的問題,即振動(dòng)給料機(jī)的制動(dòng)問題。

      2、振動(dòng)給料機(jī)制動(dòng)分析

      我公司高爐配料使用的給料機(jī)型號(hào)為GZG503系列自同步慣性振動(dòng)給料機(jī),電機(jī)采用VB 634 W0.3 kW振動(dòng)電機(jī)。zui常規(guī)的控制電路,沒有采取任何制動(dòng)措施。如要控制振動(dòng)給料機(jī)的余振,確保電機(jī)準(zhǔn)確、穩(wěn)定、可靠地停止給料,只有采取制動(dòng)控制。異步電動(dòng)機(jī)的制動(dòng)分為:機(jī)械制動(dòng)和電力控制。由于振動(dòng)給料機(jī)安裝位置、安裝方式的限制,安裝機(jī)械制動(dòng)不可行,因此,只能采取電力制動(dòng),即能耗制動(dòng)或反接制動(dòng)。經(jīng)分析,能耗制動(dòng)又優(yōu)于反接制動(dòng)。能耗制動(dòng)具有以下特點(diǎn)。

      (1)制動(dòng)電流小。

      反接制動(dòng)的制動(dòng)電流大于電動(dòng)機(jī)額定電流的10倍左右,對于電器部件損傷較大。而能耗制動(dòng)電流僅為電動(dòng)機(jī)空載電流的3～5倍,減少了對電器元件和電動(dòng)機(jī)的電氣傷害。

      (2)沖擊力小。

      反接制動(dòng)的制動(dòng)扭矩很大,沖擊力大,振動(dòng)大。而能耗制動(dòng)可以根據(jù)設(shè)備和生產(chǎn)的需要,設(shè)計(jì)成各種控制線路,實(shí)現(xiàn)不同方式的軟制動(dòng),減小對機(jī)械部件沖擊和振動(dòng)。

      (3)停車平穩(wěn)可靠。

      反接制動(dòng)是改變電源相序,使電動(dòng)機(jī)定子的旋轉(zhuǎn)磁場反向,達(dá)到電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)矩反向,從而產(chǎn)生制動(dòng)。因?yàn)殡妱?dòng)機(jī)的負(fù)載慣量和轉(zhuǎn)速不是一個(gè)定數(shù),所以很難控制,易造成停車不穩(wěn)定,出現(xiàn)或正轉(zhuǎn)或反轉(zhuǎn)現(xiàn)象。能耗制動(dòng)停車準(zhǔn)確、穩(wěn)定,容易控制和操作,當(dāng)電動(dòng)機(jī)的速度n=0時(shí),制動(dòng)轉(zhuǎn)矩也變?yōu)榱?不會(huì)出現(xiàn)反轉(zhuǎn)或者停不住的現(xiàn)象。

反接制動(dòng)僅適用于小型的異步電動(dòng)機(jī)和啟動(dòng)與制動(dòng)不頻繁的場合,即使在制動(dòng)主回路中串入限流電阻,也只能在10 kW以下使用。而能耗制動(dòng)則適用于從小功率到較大功率的設(shè)備,以及制動(dòng)次數(shù)頻繁的設(shè)備。

      半波能耗制動(dòng)與全波能耗制動(dòng)比較分析與改進(jìn)

      所謂能耗制動(dòng),是在電動(dòng)機(jī)定子繞組與交流電源斷開之后,立即使其二相定子繞組接入一直流電源。于是在定子繞組中產(chǎn)生一個(gè)靜止磁場,轉(zhuǎn)子依靠慣性轉(zhuǎn)動(dòng)而切割該磁場從而在轉(zhuǎn)子籠條中感應(yīng)出電源,轉(zhuǎn)子電流和固定磁場所產(chǎn)生的電磁轉(zhuǎn)矩阻礙了轉(zhuǎn)子繼續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng),因而產(chǎn)生制動(dòng)作用,使電動(dòng)機(jī)迅速停止。制動(dòng)轉(zhuǎn)矩的大小與加在定子繞組上的直流電流大小及定子繞組的接線方式有關(guān),也與轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速成正比。當(dāng)n=0時(shí),制動(dòng)轉(zhuǎn)矩等于零。而能耗制動(dòng)又分半波能耗制動(dòng)和全波能耗制動(dòng)。由于使用單相半波整流作能耗制動(dòng)電源,達(dá)不到制動(dòng)效果,故至今使用的能耗制動(dòng)是采用變壓器降壓,配橋式整流線路作制動(dòng)電源的全波能耗制動(dòng)。但是,由于需要配置變壓器,安裝較麻煩,故用得不多。全波能耗制動(dòng)是由變壓器將交流電壓降低,經(jīng)橋式整流后的直流電流送進(jìn)異步電動(dòng)機(jī)定子繞組進(jìn)行制動(dòng)。流過定子繞組的電流是由2個(gè)單一方向的脈動(dòng)半波組成的脈動(dòng)成分小的直流電,這種方式的制動(dòng)效果好,應(yīng)用范圍較寬。

      半波能耗制動(dòng)采用單相半波整流,電流經(jīng)降壓電阻送進(jìn)異步電動(dòng)機(jī)定子繞組進(jìn)行制動(dòng)。通過定子繞組的電流是由1個(gè)半波形成的斷續(xù)、脈動(dòng)成分很大的電流。半波能耗制動(dòng)不能達(dá)到制動(dòng)的原因在于通入電機(jī)定子繞組的直流電流斷續(xù),脈動(dòng)成分較大,不能產(chǎn)生穩(wěn)定的靜止磁場。由于機(jī)械的慣性作用與不穩(wěn)定的磁場的合成,從而產(chǎn)生1個(gè)間斷的、不穩(wěn)定的電磁轉(zhuǎn)矩,方向與原轉(zhuǎn)動(dòng)方向相反。即形成1個(gè)反向不穩(wěn)定的制動(dòng)轉(zhuǎn)矩,使電動(dòng)機(jī)沿著原轉(zhuǎn)動(dòng)方向以低速度旋轉(zhuǎn)逐步停止?？梢?只要增加濾波電路,減小脈動(dòng)成分,半波能耗制動(dòng)就能達(dá)到全波能耗制動(dòng)的效果。由于能耗制動(dòng)的電流約為異步電動(dòng)機(jī)空載電流的3～5倍,所以需用很大的濾波元件,這樣是很難辦得到,同時(shí)很不經(jīng)濟(jì),顯然是不可行的。

      但是,實(shí)際上電動(dòng)機(jī)定子繞組本身就是1個(gè)很大的電感元件,它具有儲(chǔ)存能量的功能。利用電動(dòng)機(jī)定子繞組作為平滑電抗器,根據(jù)楞茨定律,在電源電流由小向大變化時(shí),它將吸收能量;當(dāng)電源電流由大向小變化時(shí),它將釋放能量,阻礙電源電流變化。根據(jù)電感的原理,釋放出來的電流滯后于電壓90°,正好在電源電壓過零時(shí),釋放能量zui大,并且釋放的電流與原電流方向相同。利用電感的性質(zhì),將電動(dòng)機(jī)定子繞組釋放出的能量加以利用,既達(dá)到了濾波效果,又節(jié)約能源。根據(jù)二級管單向?qū)щ姷奶匦?在直流電源的正負(fù)極之間反接1只二級管,把電動(dòng)機(jī)定子繞組釋放出的能量再次送回定子繞組,使其通過定子繞組的制動(dòng)電流,成為連續(xù)的脈動(dòng)成分較小的直流電流,使定子繞組產(chǎn)生較穩(wěn)定的靜止磁場達(dá)到制動(dòng)的目的

      改進(jìn)的半波能耗制動(dòng)在振動(dòng)給料機(jī)的應(yīng)用與工作原理

      2002年12月,在公司停產(chǎn)大修期間,我們利用半波能耗制動(dòng)對振動(dòng)給料機(jī)的制動(dòng)進(jìn)行了嘗試。分別在電動(dòng)機(jī)二相定子繞組及三相定子繞組接入半波直流電源進(jìn)行能耗制動(dòng),發(fā)現(xiàn)制動(dòng)效果并不明顯,電動(dòng)機(jī)發(fā)出嗡嗡聲并繼續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng),振動(dòng)給料機(jī)在制動(dòng)過程中的振動(dòng)仍較顯著。因此,在電動(dòng)機(jī)的定子繞組兩端并聯(lián)1只反饋二極管V2,即在制動(dòng)電源的正負(fù)極之間,利用電動(dòng)機(jī)定子繞組作為濾波、儲(chǔ)能元件,將電動(dòng)機(jī)定子繞組在電源電壓瞬間減小時(shí),所釋放的電流通過并聯(lián)的反饋二極管V2向電源正極引導(dǎo),使通過電動(dòng)機(jī)定子繞組的電流連續(xù)平穩(wěn),從而減小直流電源的脈動(dòng)成分,達(dá)到迅速平穩(wěn)可靠制動(dòng)的目的。試驗(yàn)表明,此法*可行,制動(dòng)效果很好,使振動(dòng)給料機(jī)的余振給料問題得到解決。從根本上解決了高爐準(zhǔn)確給料控制問題。在振動(dòng)給料機(jī)半波能耗制動(dòng)中,半波制動(dòng)電流過零時(shí),由并聯(lián)在電動(dòng)機(jī)定子繞組兩端的反饋二極管V2,在半波能耗制動(dòng)電流瞬間減小時(shí),所釋放出的電流向半波制動(dòng)電源正極引導(dǎo),使通過電動(dòng)機(jī)定子繞組的制動(dòng)電流脈動(dòng)成分減小,平穩(wěn)可靠地達(dá)到制動(dòng)目的。制動(dòng)轉(zhuǎn)矩的大小可通過調(diào)節(jié)限流電阻R改變定子繞組的制動(dòng)電流的大小來實(shí)現(xiàn)。制動(dòng)直流電流一般為電動(dòng)機(jī)空載電流的3～5倍,否則,會(huì)燒壞定子繞組,對轉(zhuǎn)速高,慣性大的電動(dòng)機(jī),可適當(dāng)取大些。

      5、改進(jìn)半波能耗制動(dòng)的優(yōu)點(diǎn)

      (1)具有全波能耗制動(dòng)的優(yōu)點(diǎn),脈動(dòng)成分較小,直流電流調(diào)節(jié)方便、平穩(wěn),制動(dòng)準(zhǔn)確可靠。

      (2)使用半波能耗制動(dòng)改造設(shè)備費(fèi)用低。全波能耗制動(dòng)需要配置4只整流二極管和降壓變壓器;而半波能耗制動(dòng)僅用2只整流二極管,費(fèi)用為全波能耗制動(dòng)的30%～40%。

      (3)安裝方便,全波能耗制動(dòng)使用元件多,占用空間大;而半波能耗制動(dòng)由于元件少,占用空間小,容易安裝,改造工作周期僅為幾小時(shí)。

      6、改進(jìn)半波能耗制動(dòng)在振動(dòng)給料機(jī)中的應(yīng)用效果

      (1)振動(dòng)給料機(jī)應(yīng)用半波能耗制動(dòng)后,確保了高爐準(zhǔn)確給料。1年多的使用表明,制動(dòng)平穩(wěn)可靠,故障率低,檢修方便。

      (2)效益對比　改進(jìn)后,2003年高爐實(shí)際平均焦耗比報(bào)表平均焦耗低1 kg/t,比改進(jìn)前降低了6kg/t,如2臺(tái)高爐合計(jì)年產(chǎn)鈣鎂磷肥半成品按20萬t計(jì)算,則每年可節(jié)約焦炭1 200 t。每噸焦炭價(jià)格按600元計(jì)算,則可降低成本72萬元,取得了較好的經(jīng)濟(jì)效益。

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大型振動(dòng)給料機(jī)廠家講解如何使振動(dòng)給料機(jī)精確給料

大型振動(dòng)給料機(jī)廠家講解如何使振動(dòng)給料機(jī)精確給料