摘要：通过对可逆反击锤式破碎机的了解，微山同泰焦化有限公司采用利德华福研发、生产的高压变频器对电机进行调速改造，取得了较大的节能效益。

关键词:可逆冲击锤式破碎机，高压变频调速系统，节能

首先，用户简介

伟通泰焦化有限公司成立于2003年，由巍山公路局和巍山县春雷物资贸易有限公司合资组建，主要产品有焦炭、粗苯、煤焦油、硫磺糊等。，都是在多方调查和市场分析的基础上进行的。随着全球经济的发展，对焦炭的需求将继续增加，中国焦炭出口量和出口价格将继续上升。因此，未来焦炭价格将以稳中或微涨为主，焦炭市场将进入平稳发展阶段。

二。设备工艺和负荷参数

2.1工艺流程

可逆锤式破碎机是细原煤生产线的主要设备之一，具有破碎比大、生产能力高、产品粒度均匀等特点。其颗粒大小的均匀性直接关系到焦炭的产量和质量。为了获得理想的出料粒度和锤头的均匀磨损，采用振动给料机或专用给料槽沿给料口全长均匀给料。物料进入破碎机后，受到高速旋转锤头的冲击而破碎，并高速冲向破碎板再次被破碎。破碎板反弹后，它们又被弹向锤头。物料在破碎腔内经过反复碰撞和相互碰撞而被破碎，并从冲击板体下部的出料口排出。

产品的粒度取决于转子的转速和转子与破碎板之间的间隙。可逆锤头两侧装有破碎板，转子可以双向运转，充分利用锤头两侧的破碎板。

2.2负载参数

三。变频调速系统改造方案

变频器采用一对一手动旁路，可分别驱动630KW和450KW电机，且均具有正反转功能。

3.1主电路方案

基本原理:一对一手动旁路操作系统，由六个高压隔离开关QS41~QS43、QS51~QS53组成(见下图)。其中，QS42和QS43、QS52和QS53装有机械联锁装置；QS42和QS52、QS41和QS51电气联锁。如果两个电源同时供电，M1工作在变频状态，M2工作在工频状态，QS43、QS51、QS52断开，QS42、QS41、QS53接通；M2工作在变频状态，而M1工作在工频状态。QS42、QS41和QS53关闭，QS51、QS52和QS43打开。如果变频器检修，QS43和QS53可以在任意状态，其他隔离开关断开，两个负荷可以同时工频运行；当一次电源检修时，通过打开和关闭隔离开关，任何电机都可以变频运行。

特点:一般情况下，允许一个负载工作在变频状态，另一个负载工作在工频状态，或者两个负载都可以工作在工频状态。

HARSVERT高压变频器采用单元串联多电平技术，直接10kV输入，直接10kV输出。由移相变压器、功率单元和控制器组成，其典型结构如下图所示。

变压器

输入移相变压器将电网侧的高压转换成二次侧的几组低压，每个二次绕组在绕制时采用扩展三角形接法，有一定的相位差。

该系统中变压器的次级绕组分为8级，它们之间的相移为7.5 & deg，这构成了48脉冲整流模式。这种多级移相叠加整流方式消除了大部分由独立功率模块引起的谐波电流，大大改善了网侧电流波形，使逆变器的网侧电流接近正弦波，使其负载下的网侧功率因数达到0.96。

电源组

移相变压器的每个次级绕组的输出用作每个功率模块的三相输入。功率模块是整个逆变器实现变压变频输出的基本单元。整个逆变器的变压变频功能由单个功率模块实现，每个功率模块相当于一个交流-DC-交流电压单相低压逆变器。

功率模块的整流侧采用二极管三相全桥进行不可控全波整流，中间采用电解电容滤波和储能，输出侧为四个IGBT组成的H桥。电路结构如下图所示。

输出侧结构

在输出端，每个单元的U和V输出端子串联连接，为电机供电。通过重组每个单元的PWM波形，可以得到阶梯正弦PWM波形。这种波形正弦性好，dv/dt小，不损伤电缆和电机的绝缘，不需要输出滤波器就可以延长输出电缆长度。

操纵系统

逆变器控制系统接收用户的控制指令，控制触发、阻断、旁路等所有功率模块，使逆变器提供相应的频率和电压输出。控制系统还监测逆变器各部件的状态，提供故障诊断信息，实现故障报警和保护。

为了实现控制部分和高压部分的完全可靠隔离，控制器和电源模块之间采用光纤通信技术，系统具有极高的安全性和良好的抗电磁干扰性能。

3.3功能描述

(1)变频设备的控制分为本体、现场操作箱和DCS三种控制方式。

(2)变频设备有两种启动方式；

第一种方式是高压电变频设备自检合格后，变频器自动启动；

第二种方式是高压电变频器在自检合格并收到启动指令后才能启动；启动模式选择两种启动模式，然后在相应的启动模式下运行；设备只能以其中一种方式运行。

(3)现场操作箱配有:启动、停止、紧急停止、正反转选择、通电启动或正常启动的按钮或转换开关，并配有相应的指示灯，具有调速和反馈速度显示、电机电流显示(数字显示)功能。

(4)对于可逆锤式破碎机的重型设备，要求严格按照规定的日期交替使用，防止单面锤长时间运行而严重损坏。变频器运行时，可以切换断路器选择任意负载，通过操作盒上的正反转设定功能可以选择电机的运行方向。控制系统会自动调出相应的电机参数。

四。高压变频器改造后的节能情况

按每年累计运行300天计算，电价为0.5元。对于特殊负载的破碎机，工艺性能要求全速运行。

4.1工频和变频能耗的计算

(1)年耗电量的计算1)630kW工频:

电机额定输入电压:10kV

电机额定输入电流:30A

功率因数:0.82

计算公式:P=426kW

年运行时间:T = 300 * 24 = 7200h小时

年累计用电量:3067808度。

因此，工频运行年电费为153.4万元。

(2)年耗电量的计算2)630KW变频:

电机额定输入电压:10kV

电机额定输入电流:21A

功率因数:0.82

计算公式:P=298kW

年运行时间:T = 300 * 24 = 7200h小时

累计年耗电量:2147466度

因此，变频运行年电费为107.3万元。

(3)计算3)450KW工频年消耗量:

电机额定输入电压:10kV

电机额定输入电流:24A

功率因数:0.78

计算公式:P=324KW

年运行时间:T = 300 * 24 = 7200h小时

累计年耗电量:2334527千瓦时

因此，工频运行年电费为116.7万元。

(4)年耗电量的计算4)450KW变频:

电机额定输入电压:10kV

电机额定输入电流:16A

功率因数:0.78

计算公式:P=216kW

年运行时间:T = 300 * 24 = 7200h小时

累计年耗电量:1556351千瓦时

因此，变频运行期间的年电费为77.8万元。

4.2节能计算

变频调速的优点:

(1)由于设备交替使用，变频器改造按单台机组一年累计运行时间计算，达到了预期的节能效果。

(2)电机实现软启动功能，电机启动电流远小于额定电流，减少对电网的污染。

(3)减少了启动机械扭矩对电机造成机械损伤，降低了噪音，有效延长了电机的使用寿命，许多部件的使用寿命也相应延长。

(4)可逆冲击锤式破碎机的载荷比较特殊，主要是受崩料的冲击，特别是进料口的堵料和崩料，崩料时载荷波动较大。矢量控制可以非常快速地计算转矩。负载变化时，可限制在额定转矩，防止过载和意外跳闸。

(5)控制系统能自动识别电机正反向运行参数，消除人为修改参数的误差。

不及物动词摘要

通过对可逆锤式破碎机的系统改造，改进了生产工艺，延长了设备使用寿命，取得了良好的经济效益。