蘭州鋁業(yè)股份有限公司炭素廠新系統(tǒng)中，煅燒車間膠帶
輸送機(jī)的電動機(jī)（容量為4 kW），采用WV VF變壓變頻調(diào)速，變頻器為德國Siemens產(chǎn)品，型號為MM( Micro Master) -440工程型變頻器。自安裝以來，運(yùn)行良好，滿足了現(xiàn)場工藝的要求。MM- 440通用型變頻器具有友好的用戶界面，操作控制和安裝靈活方便特點(diǎn)，采用新技術(shù)，在通訊功能、精確性和安全性都有很大地提高。功率范圍：對于CT恒轉(zhuǎn)矩控制方式，120 W~200 kW；對于VT變轉(zhuǎn)矩控制方式，120 W一250 kW。變頻器的逆變部分元件采用ICBT絕緣柵雙極晶體管。
1、工藝過程
煅燒是生陽極制造不可缺少的環(huán)節(jié)。將原料破碎后輸送至煅燒爐（即回轉(zhuǎn)窯），膠帶輸送機(jī)就是其中的一個載體。膠帶輸送機(jī)由電動機(jī)作為原動力，其鼠籠異步電動機(jī)的容量為4 kW 4極，額定轉(zhuǎn)速為1500 r/nun，如果在起動、運(yùn)轉(zhuǎn)、停止的過程中，轉(zhuǎn)速不平滑，起動瞬間起動電流大，對電網(wǎng)有沖擊，對機(jī)械設(shè)備有損害，不能滿足生產(chǎn)工藝的要求。因此，采用VVVF變壓變頻調(diào)速，安裝德國MM - 440通用工程型變頻器，使起動( start)、停車(stop)、運(yùn)行( run)，ACC/DEC及中止(bracking)等步驟上實(shí)現(xiàn)平穩(wěn)、平滑、無抖動、無級調(diào)速，令現(xiàn)場工藝過程始終處于受控狀態(tài)，其轉(zhuǎn)矩處于恒轉(zhuǎn)矩控制。
2、MM -440通用工程變頻器
MM - 440變頻器是電壓型、交一直一交變頻器，電動機(jī)的速度按U/f方式由模擬電位控制，f=50 Hz時，最大轉(zhuǎn)速=3 000 rpm，可通過變頻器模擬輸入端用電位計控制。其斜坡上升時間和斜坡下降時間均為10 s，線性V/f控制是用于可變轉(zhuǎn)矩和恒轉(zhuǎn)矩負(fù)載，有模擬量輸入(0—20 mA)、開關(guān)量輸入5路，模擬量輸入電源為DC 10 V，開關(guān)量輸入電源為DC l5 V，串行接口采用RS -485，用于USS協(xié)議網(wǎng)，繼電器輸出共麗路。控制面板有運(yùn)行鍵（用于起動變頻器）、停止鍵（用于停止變頻器）、P編程鍵（用于參數(shù)和參數(shù)之間的轉(zhuǎn)換）、上升鍵（使參數(shù)值向較高值變化并改變頻率）、下降鍵（使參數(shù)值向較低值變化）、JOG點(diǎn)動鍵（在變頻器停止時按下此鍵使變頻器起動并且在預(yù)彀的頻率下運(yùn)轉(zhuǎn)，一旦此鍵釋放，變頻器即停止。變頻器運(yùn)轉(zhuǎn)時，此鍵無效）、FWD/RVS鍵（用于電機(jī)正反轉(zhuǎn)）等。
EMCD設(shè)計即電磁兼容設(shè)計，采用IT（中性點(diǎn)不接地）供電。其AIN輸入為0—20 mA．6個數(shù)字量輸入(digital)：AIN1為0—10 V．0~20 mA，- 10一+10 V，AIN2為O—10 V．O一20 mA，模塊供電采用24 V( DC)。變頻器采用PWM脈寬調(diào)制控制，PWM的頻率高，電動機(jī)運(yùn)行的噪音低。采用Prof-bus過程區(qū)域總線技術(shù)（現(xiàn)場總線的一種）。基本操作面板與PC機(jī)連接。控制方式為U/f控制，采用PID調(diào)節(jié)器．PID固定值為3 300。正向點(diǎn)動頻率為0 ~650 Hz，反向點(diǎn)動頻率為0—650 Hz。頻率設(shè)定值總和為178 Hz。頻率調(diào)節(jié)范圍為- 650。+650Hz。通訊方式采用串行RS -485。
MM - 440運(yùn)行條件是：PO01=O；P002=10;P003 =10; P005 =10—40; P006=O;P007=O:P021=O; P022= 50; P024=1:P051 =1; P052=2;P061=5；P065 =1一3。P081=電機(jī)額定頻率；P082=電機(jī)額定轉(zhuǎn)速；P083=電機(jī)額定電流；P084=電機(jī)額定電壓；P085=電機(jī)額定功率。
該系統(tǒng)運(yùn)行方式為就地控制／遠(yuǎn)程控制。遠(yuǎn)程控制由計算機(jī)控制，主控室計算機(jī)根據(jù)反饋來的參數(shù)及各種狀態(tài)進(jìn)行控制，控制的對象為變頻器，由微機(jī)控制變頻器輸出調(diào)節(jié)電機(jī)轉(zhuǎn)速。變頻器輸出頻率是變頻器和異步電動機(jī)系統(tǒng)的獨(dú)立控制變量，用來滿足工藝的要求。由于采用恒轉(zhuǎn)矩控制，對于動態(tài)指標(biāo)要求高的現(xiàn)場工藝系統(tǒng)，沒有反轉(zhuǎn)要求也要使用四象限運(yùn)行的變頻器。因?yàn)樗械乃南笙捱\(yùn)行變頻器，通過合理地選擇調(diào)節(jié)器都可以實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)速由低變高時的最優(yōu)控制。
控制電源負(fù)責(zé)經(jīng)CPU和控制、顯示電路供電。變頻器配置制動電阻，其目的是為了減少系統(tǒng)受擾動后的動態(tài)恢復(fù)時間，以提高系統(tǒng)的控制精度；在緊急停車時，實(shí)現(xiàn)變頻器的能耗制動和直流制動，避免變頻器快速制動時過電壓。
3、變頻器的參數(shù)設(shè)定和功能選擇
通用變頻器給定頻率的設(shè)定通常采用以下方法：(1)面板給定：利用操作面板上的數(shù)字增加鍵和減少鍵進(jìn)行頻率的給定或調(diào)整。(2)預(yù)置給定：通過程序預(yù)置的方法預(yù)置給定頻率。起動時，按運(yùn)行鍵，變頻器即自行升速至預(yù)置的給定頻率為止。(3)外接給定：從控制接線端上，引入外部的模擬信號，如電壓或電流信號，進(jìn)行頻率給定。這種方法常用于遠(yuǎn)程控制的情況。(4)通訊給定：從變頻器的通訊接口端上，引入外部的通訊信號，進(jìn)行頻率給定。這種方法常用于微機(jī)控制或遠(yuǎn)程控制的情況。
通用變頻器運(yùn)行頻率范圍設(shè)定：基本頻率為電動機(jī)的額定頻率；最高頻率是當(dāng)頻率給定信號為最大時，變頻器的給定頻率，MM-440的最高頻率設(shè)定為650 Hz，MM -440變頻器頻率設(shè)定見表l。
各種變頻器都為用戶提供了可按一定范圍內(nèi)任意設(shè)定升速時間的功能，設(shè)定范圍各不相同。各種變頻器對升速時間的定義一般分為兩種：(1)從0Hz上升至基本頻率所需要的時間I(2)從0 Hz上升至最高頻率所需要的時間。本變頻器采用后者。
從減小電動機(jī)起動電流角度來說，升速時間應(yīng)設(shè)定得長一些。但升速過程屬于過渡過程，并非工作所需，因此對于頻繁起動、制動的設(shè)備，升速時間過長會影響工作效率。設(shè)定升速時間的基本原則是：在電動機(jī)的起動電流不超過允許值的前提下，盡可能地縮短升速時間。
在一般調(diào)試中，可先把升速時間設(shè)定得長一些，在滿足生產(chǎn)工藝要求的條件下，觀察起動過程中電流的大小，如起動電流不大，再逐漸減小升速時間。這里需要指出的是，最佳升速功能的定義，一般是指變頻器在升速電流不超過允許值的情況下以最短時間上升到給定頻率，升速方式選用線性升速方式。
在升速過程中，經(jīng)常需要點(diǎn)動，以便觀察各部位的運(yùn)轉(zhuǎn)傾向是否滿足生產(chǎn)工藝的要求。MM - 440變頻器給出點(diǎn)動頻率、點(diǎn)動方向的功能讓用戶任意選擇。在調(diào)試中按P編程鍵可訪問的參數(shù)：按off1鍵，變頻器按選定的斜坡下降速率減速停車；按二次ofr2鍵，電機(jī)將FREE，自然停車。該變頻器有欠電壓、過電壓、接地短路、電機(jī)失步、轉(zhuǎn)子鎖定、電機(jī)過溫、變頻器過溫等保護(hù)，通訊采用RS232C/RS485串行接口，變頻器內(nèi)有PID工藝參數(shù)控制器，變頻器的效率可達(dá)96 ~97%；線性U/f控制的變頻器的過載能力為1.5倍IR、其延時時間為60s。
4、結(jié)論
該變頻器自安裝調(diào)試投入運(yùn)行以來，性能可靠，達(dá)到了設(shè)計的目的和要求，滿足了現(xiàn)場工藝的要求。采用VVVF變壓變頻調(diào)速系統(tǒng)，比原直接起動模式，減少了對電網(wǎng)的沖擊、起動平穩(wěn)、起動電流小、速度變化平滑、轉(zhuǎn)速恒定、節(jié)約電能、起動轉(zhuǎn)矩大、無波動、變頻器帶在線絕緣監(jiān)測；采用遠(yuǎn)程計算機(jī)控制，控制準(zhǔn)確、無抖動、機(jī)械運(yùn)轉(zhuǎn)自如、無堵轉(zhuǎn)現(xiàn)象。為生產(chǎn)高質(zhì)量的陽極產(chǎn)品鋪平了道路，即節(jié)省了人力，減少了維修量，設(shè)備故障率低，值得借鑒推廣。
相關(guān)輸送機(jī)產(chǎn)品：
1、
皮帶輸送機(jī)
2、
刮板輸送機(jī)
3、
斗式提升機(jī)
