1、问题的提出
裙板喂料机是进行物料输送的重要设备。我矿有2套石灰石裙板喂料机，分别向2台石灰石锤式破碎机输送物料，每套喂料系统是独立系统，进口物料最大粒度800 mm。2台石灰石锤式破碎机每年破碎石灰石物料150万t，破碎粒度为大于25 mm筛余量小于10%。石灰石裙板机采用两级调速，电动机采用双速鼠笼式异步电动机。电机型号为：Y180L-2/4，22 kW/18.5 kW，该种调速方式比较落后，设备运行的稳定性和经济性较差，运行过程中存在诸多问题。
(1)破碎机运行时进口物料粒度变化大，由此带来破碎机电流上下跳动，裙板喂料机调速频繁。这种现象一方面造成电动机及控制回路交流接触器经常烧坏，使设备运行不稳定；另一方面，降低了裙板喂料机平均喂料速度，产量下降。
(2)裙板喂料机调速频繁，机械冲击较大，经常造成裙板机连接大对轮扭裂、链板拉断等问题。
(3)由于该种调速方式比较落后，使破碎机锤头的经济寿命缩短，加大了石灰石破碎的生产成本。
2、改造方案
针对以上问题，要使裙板喂料机运行稳定，系统必须软启动。要提高破碎机的台时产量，必须破碎机有一个合适的喂料量，要求裙板机随时进行调速。变频调速具有低功率启动、调速范围大、精度高、跟踪准确、抗干扰能力强的优点。因此，石灰石裙板机喂料系统应采用变频技术。变频器的控制原理见图1，变频器设定值见表1。
交流电动机和变频器的选型：我矿石灰石物料的硬度变化较大，石灰石破碎机负荷随物料硬度的变化而变化。另外，破碎机的状态也在变化，从破碎机多年的运行情况看，在破碎机状态最佳及物料最好时，喂料速度可以提高30%左右。针对这种情况，考虑改造的经济性及电机的频率特性，电机选择普通交流电机，裙板喂料机速比提高lO%，变频器的最高频率设定60 Hz，比原来提高了20%。改造后用同样速度的电机，电机的功率
p=TxN/974
式中：
P：电机功率，kW；
Ⅳ．转速，r/min,
T：转矩，kg．m。
原来电机Ⅳc=2 950 r/min，T1=7.26KG·m，则N=1.2N1，T=l.lTi，通过计算，电机功率为29.03 kW。电机选型为：Y200L，_2，30 kW，2 950 r/min;变频器选型为：ACS600.37 kW，该变频器性价比较高，电磁干扰较小。变频器的外部连接方式为工厂宏设置，变频器给定信号大小取决于破碎机的负荷电流大小；变频器给定信号采集方法：破碎机的负荷电流通过电流变送器输入上位机，上位机根据破碎机的特性，通过计算后变成0～10V标准直流电压信号，输出给变频器。开关回路，输入端主要有停止/启动开关量，输出端有运行及故障信号开关量。
工作原理：石灰石破碎机高压电动机功率为400 kW，转速1 480 r/min，破碎机传动方式为皮带传动，破碎机工作时负荷电流波动十分大。该高压电机空载电流为12 A，拖动破碎机空载时电流为25 A，高压电机的额定电流50A，破碎最大允许物料时负荷电流瞬间可达80 A。针对破碎机的工作特陛，一方面利用工控机连续采集破碎机负荷电流数值，通过处理对变频器频率进行分段式闭环负反馈调节控制，另一方面利用破碎机的工艺连锁及保护开关量控制变频器开停机。
分段式调节控制方式如下：（功破碎机的负荷电流，单位：A；工控机输出给定值0～10 V连续调节时间设定为25 s）
(1)当20 A<I≤45 A时，工控机输出变频器的AIl+、AIl -给定值为DC10V。
(2)当45 A<I< 60 A时，工控机连续调节变频器的AIl+、AIl -为给定值。
(3)当60 A<，< 70 A时，工控机输出给定值进行连续调节8s后，如/>50 A，工控机输出给定值瞬时下降当前值的50%;在连续调节4S，如此时t>50 A，则工控机输出给定值立即下降到0V。
(4)当70 A<I< 80 A时，工控机进行连续调节4s后，若此时l>50 A，则工控机输出给定值立即下降到0V。
(5)当，>80A时，工控机输出给定值立即下降到0V。
(6)当1< 20 A时，工控机输出给定值立即下降到0V（防止破碎机传动皮带断及皮带打滑，由此造成破碎机堵料事故）。
变频器开关量控制：变频器的开停机受控于破碎机的连锁开关量及各种保护开关量，当裙板喂料机前方破碎机开启后，交流接触器K的电吸合，石灰石破碎机进入运行时，K2吸合变频器得到开机指令，变频器开启，同时变频器运行灯HL2亮。当前方停机或故障停机时K2失电，变频器停机。
3、运行效果
(1)由于变频器的软启动的性能，避免裙板喂料机的机械冲击及拖动电机启动电流，提高了系统运行的稳定性，使裙板喂料机的大修周期由原来的
1.5 a延长至3a。
(2)变频器调速宽的性能，优化了破碎机的喂料量，破碎机锤头的经济寿命得到了延长。原来每吨锤头破碎石灰石44万t，优化后提高到每吨锤头破碎石灰石55万c。
(3)变频技术的应用为破碎机台时产量提高的必要条件，破碎机台时产量由原来的230 t/h提高到280 t/h。另外，石灰石物料生产系统电耗有较大幅度降低，由原来3 kWh/t少到2.5 kW/t。
三门峡富通新能源销售生产颗粒机、秸秆压块机、破碎机等机械设备。
