水泥制管机负载机械特性为大惯性负载,起动前模腔内需加足一根水泥管桩定量的混凝土,启动后低速运行,显然是重载起动。电磁调速器低速运行时机械特性软,低速转矩较差,要保证生产的正常进行,电动机的容量选得较大,这又使耗能进一步增加。一般制管机的电气传动由1台75kW(55kW)的电磁调速电机驱动。电磁调速电机的调速的范围有限,而低速力矩又较差,但混凝土进行低速搅拌要求力矩大,不能满足时转速会出现不稳定现象,甚至可能无法启动。转速的不稳定性对产品质量有一定的影响。另外,4极交流异步电动机的额定转速为1440r/min,但电磁调速器最高只能调到1200r/min。速度高,对水泥管的质量的提高有益。从以上制管机对电气传动的要求上看,用电磁调速器是一种无奈的选择。
根据以上的情况来看,由于变频器机械特性近似为恒转矩,电机在5Hz便可运行,高速50Hz时可达1440r/min,调速比1:10,极大地满足了水泥制管的工艺要求。东莞市大岭山鸿基管桩厂有4台离心浇注机,电机的功率分别为75KW 2台,55KW 2台,全部采用电磁调速。将电磁调速改造为变频调速,简单的方法是用变频调速驱动电磁调速电机,将电磁调速器杯型转子的励磁调到最大,如前所述效率为85%。
为达到最高的节能效率,将电磁调速电机换为普通Y系列三相鼠笼电机,75KW变频器 2台,55KW 2台。设置为外控端子操作,电位器调节频率。加速和减速时间设定比较长,均为120s,降速到输出频率5Hz时,启用直流制动,操作十分方便。
使用了变频器后,转速稳定性好,管桩的成型的质量有了较大的提高。变频调速后,考虑到电机运行在低速的时间比较长,电机的散热受到一些影响,温度会升高。在改造过程中,将电磁调速电机换为Y系列交流异步电动机时,如果是等容量的代换,由于原来电机的容量就选得比较大,改造后电机的温升不会超过额定值,不必加恒速风扇降温;如果是非等容量代换,代换电机的容量比电磁调速电机小时,那就需在电机尾罩上加恒速风机,以利于电机的散热。