森兰SB60变频器在液态物料传输中的应用

    随着楼宇的增多，建筑工程和餐饮业经常用到液态物料的楼上楼下传输，传统的方法是使用提升机。但由于提升机的电动机起动和停车过猛，往往会使液态物料溅出或容器倾倒，造成物料的浪费，甚至酿成事故。

    用变频调速技术对提升机进行改造，可实现提升机电动机的软起动和软制动，即起动时缓慢升速，制动时缓慢停车；还可自动实现多挡速度的程序控制，让中间的传输过程加快，使液态物料上下传输快速、安全、平稳。

    一、液态物料上下传输系统组成及程序过程

    液态物料上下传输是利用提升机电动机的正反转卷绕钢丝绳，带动料斗上下运动，图11-12所示为液态物料上下传输的示意图。为了对传输过程进行控制，图中画有用于控制的4个行程开关SQ1、SQ2、SQ3、SQ4。

    液态物料传输时，要求起动时缓慢升速，达到一定速度后匀速运行，当接近终点时，先减速再缓慢停车，具体的传输程序如图11-13所示。

    图11-12    液态物料传输示意图

    图11-13    液态物料传输程序

    二、变频器控制液态物料上下传输系统

    使用变频器可以很容易地满足液态物料的程序控制。变频器可以任意设置起动升速时间和制动减速时间，使起动和制动过程平稳；还可以轻易地做到多挡速程序控制。

    图11-14所示为变频器用于液态物料上下传输系统的电路原理图。

    图11-14    变频器用于液态物料上下传输系统的电路原理图

    变频器的多挡频率转速间的转换可由外接开关的通断组合来实现，使用3个输入端子可切换7挡频率转速。

    现以森兰SB60变频器为例，说明将X1、X2、X3定义为多挡频率端子编程方法：

   F500 =0，将X1设置为多挡频率端子1；

   F501 =1，将X2设置为多挡频率端子2；

   F502 =2，将X3设置为多挡频率端子3。

    设计时按照液态物料传输的程序要求，由控制按钮SBF、SBR以及行程开关SQ1、SQ2、SQ3、SQ4的通断，形成X1、X2、X3的状态组合，来实现各程序段之间的切换，见表11-5。

    表11-5    液态物料传输控制程序

    预置与各挡转速对应的频率编程如下：

   F616= 20 Hz，设置第1挡转速频率f1为20 Hz；

   F618= 50 Hz，设置第3挡转速频率f3为50 Hz；

   F621 =0 Hz，设置第6挡转速频率f6为0 Hz；

   F622 =15 Hz，设置第7挡转速频率f7为15 Hz。

    当楼下的物料放入料斗后，按上升按钮SBF，电动机正转起动后以S形加速方式升速至转速n1（频率为f1）；当挡铁碰到行程开关SQ2后，将转速升高至n3（频率为f3），快速上升；当挡铁碰到行程开关SQ3时，将转速下降至n7（频率为f7），作为缓冲；当料斗到达楼上时，碰到行程开关SQ4时，电动机降速并停止，上升程序结束。

    当物料卸下并装入其他东西后，按下降按钮SBR，电动机反转起动后以S形方式升速至转速n7（频率为f7）；当挡铁碰到行程开关SQ3使其复位后，将转速升高至n3（频率为f3），快速下降；当挡铁碰到行程开关SQ2时使其复位，将转速下降至H1（频率为f1），作为缓冲；当料斗到达楼下时，挡铁碰到行程开关SQ1时，电动机降速并停止，下降程序结束。

    现对变频器实现液态物料上下传输的系统原理图说明如下：

   1)上升起动。按上升按钮SBF，使继电器KAF的线圈得电并自锁，其触点一方面将变频器的FWD与COM接通，电动机开始起动。同时，KAF将变频器的X1与COM接通，X3、X2、X1处于001状态，工作频率为f1，使料斗慢速上升。在上升过程中，挡铁碰到行程开关SQ1动作，为下降时KAR能够自锁做准备。

   2)升速。当挡铁使SQ2动作时，变频器的X2与COM接通，X3、X2、X1处于011状态，工作频率上升为f3。

   3)降速。当挡铁使SQ3动作时，变频器的X3与COM接通，X3、X2、X1处于111状态，工作频率下降为f7。

   4)上升停止。当挡铁使SQ4动作时，切断继电器KAF的自锁电路，KAF的线圈断电，其触点使变频器的FWD与COM之间断开，电动机降速并停止。这时，X3、X2、X1处于110状态。

   5)下降起动。按下按钮SBR，使继电器KAR的线圈得电并自锁，其触点一方面将变频器的REV与COM接通，使电动机开始反转起动。同时，KAR将变频器的X1与COM接通，X3、X2、X1又处于111状态，工作频率为f7，使料斗慢速下降；在下降过程中，行程开关SQ4复位，为上升时KAF能够自锁做准备。

   6)升速。当挡铁使SQ3复位时，变频器的X3与COM断开，X3、X2、X1又处于011状态，工作频率又上升为f3。

   7)降速。当挡铁使SQ2复位时，变频器的X2与COM断开，X3、X2、X1又处于001状态，其输出频率下降为第1挡工作频率f1。

   8)下降停止。当挡铁使SQ1复位时，切断继电器KAR的自锁电路，KAR断电，变频器的REV与COM之间断开，电动机降速并停止。这时，X1、X2、X3处于000状态。

    系统中的QF为低压断路器，具有隔离、过电流、欠电压等保护作用。急停按钮SBT，上升按钮SBF、下降按钮SBR根据操作方便需要可安装在楼上，也可安装在楼下，或者两地都安装。操作时，只需按下SBF或SBR按钮，系统就可自动实现程序控制。

    三、应用范围及效果

    变频器控制的提升机系统可广泛应用于建筑工程的水、水泥砂浆、涂料、油漆等液态物料的上下传输，也可用于酒楼的菜肴楼上楼下的传输。经实测，提升机电动机的起动电流很容易地被限制在额定电流的1.5倍以下，系统运行平稳，噪声小，并且具有显著的节能效果。