搅拌机变频调速控制优化方案

搅拌机广泛应用于料浆的均化、分散工艺过程，搅拌机多数属于周期性间歇操作，驱动电动机需要频繁启动。在电动机传统启动过程中，由于料浆具有黏滞性和惯性，料浆由静止到稳定运动需要数秒的时间。在此非稳定状态中，料浆作用于浆叶的阻力很大，电动机会产生短时过载，从而影响电动机的寿命。同时，短时过载电流很大，电能损耗大而电动机效率较低，所以造成了一定的电能损失。此外，现存搅拌机一般没有变速装置，当原料物理参数变化需要不同的搅拌速度时，难以达到最佳的搅拌效率。

近年来，随着三相交流异步电动机变频调速技术的不断发展，独立的可组态变频控制单元-变频器的制造技术日趋成熟，其质量和运行可靠性达到了相当高的水平，变频器在各领域的变速驱动装置中得到了广泛应用。使用变频器的控制功能，不仅可以在较大范围内调节电动机转速，还可以改善电动机的机械性能，对降低搅拌机能耗、提高搅拌效率具有重要作用。

1.搅拌机变频调速装置的功能及优点

（1）搅拌机变频调速装置为开环调节；

（2）变频器的软启动功能可大大减小启动冲击电流；

（3）变频器已带有智能保护，故障时自动停机并记录；

（4）可根据不同的工艺、不同的物料及时给定不同的转速，提高产品质量；

（5）通过变频调速可降低损耗，实现节能。

2.搅拌机变频调速实施方案

保留搅拌机原工频系统，并与搅拌机的变频系统互为备用，可相互切换使用，工频与变频之间相互联锁。由于搅拌机对转速的精度要求并不高，变频器可选用专用型或普通型。

当需要电动机工频运行时，为减少电动机启动电流对电网的冲击和摆脱电网容量对电动机启动的制约，搅拌机一般采用变频器启动（KM1 和KM2 通、KM3 断），待频率升到50 Hz后再切换至工频运行（KM1 和KM2 断、KM3 通），其中KM2 与KM3 之间必须有互锁，如图7.1 所示。

图7.1　搅拌机电气控制电路

变频器参数设置方法：(www.xing528.com)

搅拌机根据工艺过程的实际需要，常常要求对转速范围进行限制。以某搅拌机为例，如图7.1 所示，根据工艺要求的最高转速是600 r/min，最低转速是150 r/min。

1）上、下限频率设置

根据生产机械所要求的最高与最低转速，通过电动机与生产机械之间的传动比，可以计算出相对应的电动机转速，本例中传动比为2∶1，即电动机相对应的最高转速是1 200 r/min，最低转速是300 r/min。根据电动机的极数（本例为4 极）与最高、最低转速，可大致推算出变频器的输出频率范围，用上限频率（fH表示）与下限频率（用fL表示）来限定：

2）上限频率与最高频率的关系

上限频率小于最高频率：

上限频率比最高频率优先，这是因为上限频率是根据生产机械的要求来决定的，所以具有优先权。

3）升、降速时间

升、降速时间的设定，要根据具体情况调试而定，调试的依据主要有：

（1）从工作效率要求来说，升、降速时间越短越好；

（2）从启动性能来说，整个启动过程电流要平稳，为此升速时间要适当延长；

（3）制动过程为了不使泵升电压过高，降速时间也不能太短。

也就是说，在保证启动与制动过程中电流相对平稳的前提下，升、降速时间越短越好，具体视电动机的功率与负载性质而定。