1336PLUSⅡ变频调速在选矿生产过程中的应用(doc7)

罗克韦尔自动化 1336PLUSⅡ变频调速在选矿生产过程中的应用
变频调速在过程变频器中具有广泛的应用前景。由于变频调速的调速范围宽、动态响应快、
并且具有较高的变频器精度，故在生产过程闭环变频器中，已经被普遍采用。尤其是以往变频器回
路中采用控制元件如控制阀作为执行机构时，大都可以被“变频+调节+泵”取代。这样做
的好处：
　　（1）大大节省电能
　　（2）避免了控制阀维护和更换费用
　　（3）使变频器指标更加稳定和精确。
　　在变频的选型设计中，应根据现场的具体工艺情况和工程特点，选择合适的变频及
其相关的附件，这样做不仅合理地变频器投资，而且更能够满足生产工艺的需求。
　　2. 工程背景简介
　　某选矿厂在进行自动化系统改造前，其 22 台焙烧矿石的竖炉（煤气加热炉）的进风口鼓
风机的调节没有调速装置，调节（其功率基本为 45KW）处于工频运行状态。煤气燃烧状态只
靠手调加热煤气量来保证；7 个系列磨机的电振给矿机的给料量的变频器是通过控制其振动频率
来保证的（下料量很不稳定）；7 个系列旋流器给矿压力的变频器是通过控制旋流器给矿泵（其
拖动调节功率基本为 75KW）出口管路上的阀门开度大小来变频器的；5 台浓缩机底流管路内矿
浆度的变频器是通过控制其底流泵（其拖动调节基本为 115KW）出口管路上的阀门开度大小来实
现的。
　　由于没有自动化系统，在变频器方式上只能靠手动控制。这不仅影响到生产工艺指标的实
现，而且由于采用“调节+风机/泵+控制阀”控制方式，造成浪费电能并且控制阀维护、更换
费用较大。总之，以往的控制方式使得生产工艺指标很不稳定，生产运行方式很不经济。
　　3. 变频控制变频器方案说明
　　我们在对该选矿厂进行自动化系统改造后，通过采用“变频+调节+风机/泵”方案，不
仅能够稳定变频器住生产工艺指标，而且节能效果明显。
　　本选矿自动化系统中，共使用变频 50 台。其中用于竖炉鼓风机风量控制的变频 22 台，
用于磨机给矿机给矿量控制的变频 16 台（给矿机改为皮带给矿机，其电动滚筒功率为
2.2KW），用于旋流器给矿压力控制的变频 7 台，用于浓缩机底流浓度控制的变频 5 台。
变频器方案说明如下：
　　1）通过使用变频对鼓风机拖动调节的调速，完成 22 台竖炉进风量的控制，进而完成
空/燃比变频器。
　　2）通过使用变频对给矿机电动滚筒的调速，完成磨机给矿量的恒定闭环变频器。
　　3）通过使用变频对旋流器给矿泵池泵拖动调节的调速，实现旋流器给矿压力的闭环控
制。
　　4）通过使用变频对浓缩机底流泵拖动调节的调速完成浓缩机底流矿浆浓度的闭环控
制。
　　4. 变频系统选型配置与设计方案
　　变频系统选型配置与设计总的原则为:在保证生产工艺要求并保证生产安全、稳定的前
提下，尽量节省投资。
　　1）变频类型的选择
　　考虑到该选矿生产过程使用的变频都用于对生产工艺过程的回路变频器，在生产工艺制
上最终变频器指标为：温度、给矿量、压力、浓度、生产指标。该过程变频器对变频的质量、
可靠性要求较高，但对变频本身的性能指标要求不高。变频具有普通的 U/f 变频器等功能
即可以满足生产要求，并不需要使用磁场定向矢量变频器高性能型变频。故在变频选型设
计上，选择了 ROCKWELL 1336PLUSⅡ变频（该种变频为全数字、交-直-交电压型、具有组
网通讯功能，在变频器方式上具有 V/F 变频器和无传感器矢量变频器两种变频器模式），而没有选用
ROCKWELL 1336IMPACT、 1336FORCE 磁场定向变频器高性能型变频。
　　2）变频容量的选择
　　变频容量的选择首先考虑了调节功率、调节在正常工频运行情况下的实际电流大小以
及调节的负载类型（皮带给矿机为恒转距类型负载，该鼓风机、泥浆泵为风机/泵类型负载），
来作为选择变频的容量的主要依据。
　　同时综合考虑了变频安装地理位置的海拔高度（该选矿厂海拔 1600M），及安装场所（电
磁站内）的环境温度，以及变频为封闭式且采用柜内安装等因素来适当放大变频的额定
容量。
　　3）变频电网侧元件的选择
　　由于变频的整流侧使用的可控硅功率器件，故在变频的进线侧选择快速熔断器进行
短路保护。另外，根据工程现场的供配电情况，在变频的进线侧都选用了进线电抗器。
　　4）变频负载侧元件的选择
　　工业现场中，变频安装地点一般远离调节,即变频的出线动力电缆长度较长。本工程
中使用的变频出线电缆长度大多在 100 米以上。以竖炉鼓风机调节为例，其变频和调节
之间连接的动力电缆长度见表一：