在工業(yè)生產(chǎn)、倉儲物流以及廠房配套系統(tǒng)中,風(fēng)機(jī)與輸送帶是工業(yè)生產(chǎn)中使用范圍廣的兩類通用動力設(shè)備。長期以來,多數(shù)現(xiàn)場設(shè)備沿用工頻直接啟動的控制方式,電機(jī)保持恒定轉(zhuǎn)速運(yùn)行,難以適配現(xiàn)場多變的生產(chǎn)工況,普遍存在電能消耗不合理、機(jī)械結(jié)構(gòu)損耗快、工序適配性差、設(shè)備啟停沖擊明顯等問題。變頻器作為主流的電機(jī)調(diào)速控制裝置,能夠改變電機(jī)運(yùn)行轉(zhuǎn)速,優(yōu)化設(shè)備運(yùn)行狀態(tài),適配各類中小型工業(yè)電機(jī)的控制需求,目前已經(jīng)大量應(yīng)用在風(fēng)機(jī)通風(fēng)、物料輸送工況當(dāng)中。
風(fēng)機(jī)主要用于廠房通風(fēng)、工藝除塵、設(shè)備冷卻和環(huán)境溫控等生產(chǎn)環(huán)節(jié),涵蓋管道風(fēng)機(jī)、離心風(fēng)機(jī)、冷卻風(fēng)機(jī)等多種設(shè)備類型。傳統(tǒng)控制模式下,風(fēng)機(jī)不具備調(diào)速能力,不管現(xiàn)場環(huán)境負(fù)荷高低,電機(jī)始終全速運(yùn)轉(zhuǎn)。當(dāng)現(xiàn)場通風(fēng)、風(fēng)壓需求下降時,工作人員只能通過調(diào)節(jié)風(fēng)門、擋風(fēng)擋板限制風(fēng)量,電機(jī)輸出的多余能量會以熱能、機(jī)械能的形式消耗流失,造成大量電力資源浪費(fèi)。除此之外,工頻直接啟動會產(chǎn)生較大的啟動電流,形成明顯的機(jī)械震動,加速風(fēng)機(jī)軸承、扇葉等零部件老化,還會產(chǎn)生持續(xù)性噪音,影響車間作業(yè)環(huán)境。
三菱通用型變頻器應(yīng)用在風(fēng)機(jī)控制系統(tǒng)中,可以取消傳統(tǒng)機(jī)械式節(jié)流調(diào)節(jié)結(jié)構(gòu),依靠電機(jī)轉(zhuǎn)速調(diào)控風(fēng)量與風(fēng)壓。工作人員可以結(jié)合生產(chǎn)作息、車間粉塵濃度、環(huán)境溫度調(diào)整設(shè)備運(yùn)行轉(zhuǎn)速:生產(chǎn)作業(yè)高峰期調(diào)高轉(zhuǎn)速,滿足除塵、通風(fēng)作業(yè)需求;車間停工、低負(fù)荷生產(chǎn)時段降低電機(jī)轉(zhuǎn)速,減少無效能耗輸出。設(shè)備具備平滑啟停特性,弱化電機(jī)啟動和停機(jī)階段的電流沖擊與機(jī)械共振,降低風(fēng)機(jī)運(yùn)行噪音,延長風(fēng)機(jī)機(jī)身和配套電機(jī)的使用壽命。該類變頻器體積小巧,安裝布線簡便,不需要大規(guī)模改造原有電氣控制柜,適配各類中小型廠房風(fēng)機(jī)的新裝和老舊設(shè)備改造項目。
輸送帶作為物料連續(xù)轉(zhuǎn)運(yùn)的核心設(shè)備,廣泛用于生產(chǎn)流水線、倉儲分揀、輕工加工等場景,設(shè)備運(yùn)行節(jié)奏需要和上下游生產(chǎn)工序相互匹配。傳統(tǒng)工頻控制的輸送帶運(yùn)行速度固定,無法跟隨物料輸送流量調(diào)整運(yùn)行狀態(tài)。設(shè)備空載或者輕載運(yùn)行時保持全速運(yùn)轉(zhuǎn),皮帶、滾筒、減速箱等傳動結(jié)構(gòu)會產(chǎn)生不必要的磨損;重載啟動產(chǎn)生的機(jī)械沖擊力,容易造成物料滑落、皮帶跑偏、傳動滾筒卡頓等故障,增加現(xiàn)場設(shè)備維護(hù)的工作量,干擾流水線正常生產(chǎn)節(jié)奏。
將三菱變頻器FR-D720S-0.75K-CHT應(yīng)用于輸送帶控制系統(tǒng),能夠?qū)崿F(xiàn)運(yùn)行速度的無級平滑調(diào)節(jié),貼合流水線整體作業(yè)節(jié)拍。操作人員可根據(jù)物料輸送流量、上下游工序運(yùn)轉(zhuǎn)速度微調(diào)輸送帶轉(zhuǎn)速,實現(xiàn)整條生產(chǎn)線工序協(xié)同。面對間歇性物料輸送作業(yè)場景,變頻器可控制設(shè)備低速待機(jī),物料到位后平穩(wěn)升速運(yùn)行,減少傳動部件長時間高速運(yùn)轉(zhuǎn)帶來的損耗。平緩的啟停特性,可以規(guī)避機(jī)械慣性沖擊,保障物料輸送過程平穩(wěn),減少物料散落、皮帶偏移等常見現(xiàn)場故障,適配輕工業(yè)生產(chǎn)線、小型倉儲轉(zhuǎn)運(yùn)等多數(shù)輕中型輸送工況。
從現(xiàn)場運(yùn)維和項目落地角度來說,該系列變頻器操作界面直觀,調(diào)試流程簡單,基層運(yùn)維人員經(jīng)過基礎(chǔ)學(xué)習(xí),即可完成工況參數(shù)設(shè)置、日常巡檢和簡單故障排查。設(shè)備工業(yè)適配性強(qiáng),適應(yīng)車間粉塵、小幅溫度波動等普通工業(yè)現(xiàn)場環(huán)境,連續(xù)長時間運(yùn)行狀態(tài)下運(yùn)行狀態(tài)穩(wěn)定,減少非計劃停機(jī)時長。對比傳統(tǒng)工頻控制方案,搭載變頻器后,兩類設(shè)備綜合用電能耗有所下降,機(jī)械設(shè)備易損部件更換周期得到延長,從長期運(yùn)營角度,可以降低企業(yè)電氣運(yùn)維和設(shè)備保養(yǎng)成本。
總體來看,三菱通用型變頻器能夠針對性解決風(fēng)機(jī)、輸送帶傳統(tǒng)控制方案存在的各類現(xiàn)場問題,通過柔性調(diào)速優(yōu)化設(shè)備運(yùn)行邏輯,平衡生產(chǎn)作業(yè)需求、設(shè)備損耗與能源消耗。因其安裝簡單、調(diào)試門檻低、工況適配性好的特點,適合中小型工業(yè)現(xiàn)場的通用電機(jī)改造和新產(chǎn)線配套使用,為常規(guī)工業(yè)動力設(shè)備電控改造提供成熟可行的落地方案。