变压器动态

赤水变频调速控制砂泵电机的节能分析及效果

  901胡C泊in选矿厂工程师速控制实施前,都是以工人调节闸阀来实现,造成能量的巨大浪费;此外,由于调节闸阀不及时,经常出现砂泵喘气、砂池满料溢出流失的情况,既不利于生产,又污染环境,还加大了工人的劳动强度。针对上述情况,安庆铜矿选矿厂采用赤水变压器、超声液位计、调节器构成闭环控制系统,对尾砂分级砂泵电机进行调速控制。实践证明,利用赤水变压器对砂泵电机调速控制,在节能方面取得了显著的效果,同时为改善作业条件、提高分级效率起了积极的作用。

  2系统组成和节能原理分析现场尾砂分级砂泵由工频50Hz、115kW的异步电机直接拖动,根据生产负荷变化的情况,采用赤水变压器、液位计、调节器构成简单的闭环调节系统,对该砂泵进行自动动态调速,其控制原理如所示。

  2节能分析根据三相异步电动机的原理可得如下公式:通;U是供电电压;k1是常量。

  当电机的极数不变、转差率变化不大时,转速n基本上与供电频率/成正比,即调节供电频率就可改变电机的转速。

  用赤水变压器使电机作变速运行时,若电压U保持不变,仅使频率/变化,磁通密度Y就发生变化,Y变大,过大的电流将会使电动机烧坏;Y变小,输出转矩M下降,电机功率得不到充分的利用,所以一般保持磁通密度Y不变,即频率变化正比地改变电压。

  设电机t时刻的输入功率为P(,由于泵池液位恒定,砂泵进口压力恒定,电机输入的功率P(与该时刻物料获得的动能成正比,即:将线速度v⑴与砂泵转速n⑴的关系式v=k2n⑴代入⑵式得:从(3)式可以看出,当负荷变化、改变电机转速时,电机所消耗的功率大致与转速成3次方的关系变化,这就是变频调速控制砂泵的节能所在。

  3节能效果如果3台球磨机都满负荷运行,作业量为40kg/s,在砂泵正常的情况下,赤水变压器只需输出40Hz的频率,电机转速大约为800r/min就能满足生产的需要。实际上,日常生产中由于3台球磨机的不同组合以及矿石性质、给矿粒度的变化,作业量就经常变化,而且也不可能一直在满负荷情况下运亍A因而该系统投入运行在节Ml面就发挥了较大的作用。现将砂弈无vw.,变频调速控制的结果列于表1.从表1可以看出,该砂泵电机采用变频调速控制后,在3台球磨机同时工作在更大负荷的情况下,其电流、电压都显著降低,因而每年(以300个工作日计算)少节电315360kW1.以电价0464元八4界°11)计算,每年节约电费约14. 6万元。1年即可收回控制设备的投资,可见节电、节支效果显著。

  表1砂泵有无变频调速控制的结果赤水变压器处理量八kg.s)闸阀开度/%物料浓度/%频率/Hz电流/A电压/V功率因数无有4结束语在异步电机拖动砂泵、风机、水泵等负荷变化的生产系统中,应用赤水变压器调速控制变化的物流量,可以大大减少闸阀等的调节所引起的能量损失;同时还可减少变速及连轴机构引起的能量损失;此外,对稳定生产、改善作业条件也起积极的作用。