。速度高,对水泥管质量提高有益。从以上制管机对电气传动要求上看,用电磁调速器是一种无奈选择。现变频器价格已经下降到合理水平,以变频器优异性能完全可满足制管工艺要求,用变频调速代替电磁调速是最佳选项。
三. 水泥制管变频调速
以上情况,变频器机械特性近似为恒转矩,电机5Hz便可运行,高速50Hz时可达1440r/min,调速比1:10,极大满足了水泥制管工艺要求。唐山新兴管业有4台离心浇注机,电机型号和功率分别为Y260M-4-75KW 2台,Y250M-4-55KW 2台,全部采用电磁调速。将电磁调速改造为变频调速,简单方法是用变频器驱动电磁调速电机,将电磁调速器杯型转子励磁调到最大,如前所述效率为85%。为达到最高节能效率,将电磁调速电机换为普通Y系列三相鼠笼电机,变频器用佛朗克FRB6000G-75KW 2台,FRB6000G-55KW 2台。变频器设置为外控端子操作,电位器调节变频器频率。加速和减速时间设定比较长,均为120s,降速到变频器输出频率5Hz时,启用直流制动,操作十分方便。使用了变频器后,转速稳定性好,管桩成型质量有了较大提高。变频调速后,考虑到电机运行低速时间比较长,电机散热受到一些影响,温度会升高。改造过程中,将电磁调速电机换为Y系列交流异步电动机时,是等容量代换,原来电机容量就选比较大,改造后电机温升不会超过额定值,不必加恒速风扇降温;是非等容量代换,代换电机容量比电磁调速电机小时,那就需电机尾罩上加恒速风机,以利于电机散热。
四. 节能分析
水泥制管机是采用55kW或75kW电磁调速电机,转速通常控制300-1200r/min,这是离心制管工艺情况,对电机速度进行控制。实践证明,采用变频调速方法取代电磁调速平均节能量50%左右。为什么对电磁调速进行变频改造会有如此大节能效果呢,利用电磁调速方法是一种耗能低效调速方法,如公式(1)电磁电机主电机轴输出功率:
P0=T0×n0 (1)
式中:
P0:表示轴输出功率 (kW) T0:表示负载转矩 (N•m)
n0:表示主电机转速 (r/min) 杯形转子输出功率:P1 T0•n1 (2)
式中:
P1:表示输出功率(kW) n1:表示杯形转子转速(r/min)
损耗功率:
△P P0-P1=T0(n0-n1) (3)
由损耗功率公式(