CN116599421A - 一种抛丸机抛头电机变频控制方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及冶金设备加工制造技术领域，具体公开了一种抛丸机抛头电机变频控制方法，包括以下步骤：1)抛丸机抛头电机通过PROFIBUS‑DP控制器连接变频器；2)抛丸机监测系统识别计算钢板的实际位置，抛丸机监测系统判断是否进行抛丸操作；3)当不需要抛丸操作时，变频器控制抛头电机频率保持在0‑25HZ运行；4)当需要抛丸操作时，变频器控制抛头电机频率保持在50HZ运行；5)变频器控制抛头电机固定频率运行时，通过调节入口直流小电机，实施监控变频器电流；本发明抛丸机抛头电机启动控制更改为变频控制，对电机的保护措施大大加大，减少了故障发生的频率，提高抛丸机作业率；降低生产能耗，减少维护费用及成本。
Description
技术领域
本发明涉及冶金设备加工制造技术领域，具体涉及一种抛丸机抛头电机变频控制方法。
背景技术
热处理生产线使用德国DISA公司抛丸机，主要负责钢板表面的清理，清除钢板表面氧化铁皮、污物、焊渣及因轧制原因造成钢板表面的磷层等，是整条热处理线保证产品质量的关键设备。该设备主要由检测区、抛丸区、清扫区、除尘系统几部分组成，目前抛丸机本体抛头电机及其他电机采用交流接触器Y-△启动控制方式和直接启动方式。随着热处理生产线产能的提升，抛丸机使用时间的增加，高频率的设备故障及高强度的抢修作业同样增多，设备故障的爆发点基本围绕抛丸机本体电机产生，部分电机受工作环境的影响，造成更换困难费时费力，维修工作量及维修成本明显增加。
目前运行系统抛丸机采用电机与分丸装置直接连接，电机控制采用交流接触器Y-△启动，由于运行时间及启动频次的增加，造成交流接触器触点烧蚀、拉弧、粘连、卡阻等，造成抛头电机启动不充分，电流波动较大。抛头电机启动状态不受控，启动过程出现较大震动；运行过程由于机械设备原因造成电机堵转过载等情况出现卡阻等设备故障频繁发生，电机的电流增大对电机的绝缘造成损伤，易经常出现电机绝缘烧毁等故障。抛头电机功率37KW，频率50HZ，转速为2950r/min，由于电机是将抛丸室内弹丸从分丸轮中加速甩出，对分丸轮内装配部件产生一定磨损消耗，造成机械部件性能下降，逐步出现设备问题。同时增加了设备零部件的更换频次，提高了设备维护成本。抛丸机启动后，抛头电机在满频率50HZ下运转，一支12米钢板通过抛丸机的时间约为5分钟30秒，下支钢板等待时间为6分40秒，电机满频空载等待时间较长，产生大量的电能消耗，不能满足节能降耗的要求。因此，需要设计一种抛丸机抛头电机变频控制方法，以解决现有抛丸机抛头电机运行效率低及维护成本高的问题。
发明内容
针对现有技术中存在的问题，本发明的目的在于提供一种抛丸机抛头电机变频控制方法。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种抛丸机抛头电机变频控制方法，包括以下步骤：
1)抛丸机抛头电机通过PROFIBUS-DP控制器连接变频器，通过变频器控制抛头电机的运行方式与速度；
2)抛丸机监测系统识别计算钢板的实际位置，抛丸机监测系统判断是否进行抛丸操作；
3)当不需要抛丸操作时，变频器控制抛头电机频率保持在0-25HZ运行；
4)当需要抛丸操作时，变频器控制抛头电机频率保持在50HZ运行；
5)抛丸操作时，变频器控制抛头电机固定频率运行时，通过调节入口直流小电机，调整入料口大小，实施监控变频器电流。
具体的是，所述步骤1)中的变频器采用V/F控制，在改变电压的同时，改变抛头电机频率。
具体的是，所述步骤2)中的抛丸机监测系统通过采集钢板在抛丸机内的运行距离，计算钢板行进位置。
具体的是，所述步骤3)中的抛头电机包括上抛头电机和下抛头电机，钢板在没有经过抛丸室时，即不需要抛丸操作时，上抛头电机变频器以0HZ频率运行，下抛头电机变频器以25HZ频率运行；在到达抛丸室接受的抛丸指令后，即需要抛丸操作时，上抛头电机和下抛头电机的变频器均以50HZ频率运行，当钢板尾部离开抛丸机后，抛丸指令结束后，上抛头电机变频器以0HZ频率运行，下抛头电机变频器以25HZ频率运行。
具体的是，所述步骤5)中的调节入口直流小电机，改变抛头电机负载大小，从而调整抛头电机电流。
本发明具有以下有益效果：
本发明设计的抛丸机抛头电机变频控制方法
1、抛丸机抛头电机启动控制更改为变频控制，变频器采用V/F控制，启动转矩大，启动平缓，在改变电压的同时，改变电机频率，减少了对电网的冲击；另外，变频器同时自带：欠压、超压、过载、堵转、短路、缺相、过流保护，对电机的保护措施大大加大，减少了故障发生的频率，提高抛丸机作业率；
2、在实际的作业过程中，当钢板经过抛丸区时，在确保抛丸质量的同时，变频器会进行频率调整，运行在50HZ，其余待料时间保持低频率运转，0-25HZ，有效的降低了满载运行的时间，增加了电机使用寿命，减少了分丸轮内机械部件的磨损，降低生产能耗，减少维护费用及成本；
3、变频器可运用PROFIBUS-DP通讯进行连接，通过S7-300进行命令的执行，接受电机故障报警，准确读取电机电流、转速等设备参数，同时将变频器反应的数据，传送至操作台操作画面中，能后更加准确直观的观察电机运行电流，判断现场设备故障，降低故障判断的时间。
附图说明
图1是抛丸机变频器主回路示意图。
图2是抛丸机变频器1#启动控制回路示意图。
图3是抛丸机变频器1#频率调节控制回路示意图。
具体实施方式
以下将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地进一步详细的说明。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
一种抛丸机抛头电机变频控制方法，包括变频器多套参数控制，其中包含面板控制、固定频率控制、PROFIBUS-DP通讯控制，实现抛丸状态下变频器及电机的频率控制与调节，从而调整控制电机电流，使丸料通过定量，达到钢板抛丸后的质量；同时在不要抛丸的情况下，停止电机运转，增加电机使用寿命。
将原有DIAS公司生产的抛丸机抛头电机星三角启动控制优化升级为变频器控制，通过变频器控制抛头电机运行方式与速度。
抛丸机监测系统通过采集钢板在抛丸机内的运行距离，计算钢板行进位置，通过计算钢板内的实际位置，通过PROFIBUS-DP控制，调整变频器频率，在不要抛丸操作时，电机频率保持在0-25HZ运行，当需要变频器控制时，电机频率保持在50HZ运行。抛头电机包括上抛头电机和下抛头电机，钢板在没有经过抛丸室时，即不需要抛丸操作时，上抛头电机变频器以0HZ频率运行，下抛头电机变频器以25HZ频率运行；在到达抛丸室接受的抛丸指令后，即需要抛丸操作时，上抛头电机和下抛头电机的变频器均以50HZ频率运行，当钢板尾部离开抛丸机后，抛丸指令结束后，上抛头电机变频器以0HZ频率运行，下抛头电机变频器以25HZ频率运行。
变频器固定频率运行时，通过调节入口直流小电机，改变抛头电机负载大小，从而调整抛头电机电流，并对抛头电流进行实时监控，保证钢板抛丸质量。
如图1所示，为实施例提供的一种抛丸机变频器控制主回路示意图，其中包括变压器TI，45kW变频器G01-A11、G01-A21，相对应的制动单元G01-B11、G01-B21，输入电抗器G01-L11、G01-L21，输出电抗器G01-L12、G01-L22，断路器G01-QF11、G01-QF12等。将本发明变频器接入到原有抛丸机控制柜内，通过接触器得到启动命令后，变频器进行输出运行。
如图2所示，抛丸机变频器1#启动控制回路示意图，通过原有控制装置中，K2M接触器动作信号点I17.6，作为变频器启动停止信号的输入点，控制变频器的启动运行。
如图3所示，抛丸机变频器1#频率调节控制回路示意图，在变频器运行过程中，当钢板进入抛丸室后，触发抛钢信号，直流小电机气缸的开关限位信号输入进行变频器频率调节，当气缸信号I22.4信号触发后，变频器加速运行，当气缸信号I22.4信号消失后，变频器低速运行或停止。
本发明不局限于上述实施方式，任何人应得知在本发明的启示下作出的结构变化，凡是与本发明具有相同或相近的技术方案，均落入本发明的保护范围之内。
本发明未详细描述的技术、形状、构造部分均为公知技术。
Claims (5)
1.一种抛丸机抛头电机变频控制方法，其特征在于，包括以下步骤：
1)抛丸机抛头电机通过PROFIBUS-DP控制器连接变频器，通过变频器控制抛头电机的运行方式与速度；
2)抛丸机监测系统识别计算钢板的实际位置，抛丸机监测系统判断是否进行抛丸操作；
3)当不需要抛丸操作时，变频器控制抛头电机频率保持在0-25HZ运行；
4)当需要抛丸操作时，变频器控制抛头电机频率保持在50HZ运行；
5)抛丸操作时，变频器控制抛头电机固定频率运行时，通过调节入口直流小电机，调整入料口大小，实施监控变频器电流。
2.根据权利要求1所述的抛丸机抛头电机变频控制方法，其特征在于，所述步骤1)中的变频器采用V/F控制，在改变电压的同时，改变抛头电机频率。
3.根据权利要求1所述的抛丸机抛头电机变频控制方法，其特征在于，所述步骤2)中的抛丸机监测系统通过采集钢板在抛丸机内的运行距离，计算钢板行进位置。
4.根据权利要求1所述的抛丸机抛头电机变频控制方法，其特征在于，所述步骤3)中的抛头电机包括上抛头电机和下抛头电机，钢板在没有经过抛丸室时，即不需要抛丸操作时，上抛头电机变频器以0HZ频率运行，下抛头电机变频器以25HZ频率运行；在到达抛丸室接受的抛丸指令后，即需要抛丸操作时，上抛头电机和下抛头电机的变频器均以50HZ频率运行，当钢板尾部离开抛丸机后，抛丸指令结束后，上抛头电机变频器以0HZ频率运行，下抛头电机变频器以25HZ频率运行。
5.根据权利要求1所述的抛丸机抛头电机变频控制方法，其特征在于，所述步骤5)中的调节入口直流小电机，改变抛头电机负载大小，从而调整抛头电机电流。
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