一、铸铁管的生产过程

某地铸管厂的主要产品是大口径的铸铁管，该产品大多用在城市自来水供水管上。该企业为减少管壁的厚度，又要保证铸铁管的质量，生产大口径的供水管方法采用离心浇注，即将高温融化了的铁水倒入模具中，再将模具高速旋转。由于离心力的作用，铁水很快在模具中成型，维持数分钟后，铁管温度下降到大约700度~800度时逐渐降速到零，开模取管。铸管机模具放在前后四个传动轮上，原来的传动方式是两台37kW的电磁调速电机经皮带轮传动。如下所示。

铸管机传动示意图

二.铸管机的负载机械特性

铸管机负载特性为大惯性负载，而且，起动前需加一定量的铁水，又是重载起动。电磁调速器低速转矩较差，要保证生产的正常进行，电机的容量选得较大。如图4所示，铸管机传动由两台37kW的电机共同承担，因此两台电机之间存在同步问题。电磁调速器调同步比较困难，原来用人工调节同步往往难以保证。不同步时，只有一台电动机出力，这台电机处于超载运行，另一台电动机处于发电状态，这样对电机运行是不利的，有时可能损坏电动机。

三.铸管机的变频调速

根据上述情况，该企业选用了中低压变频器（Variable-frequency Drive，VFD）。因为该方案是需要应用到两台37kWVFD，这里我们考虑到需要进行同步控制，因为这样做同步效果好，但需外接同步器比较麻烦。用一台75kWVFD控制两台电动机，由于两台电动机的特性有一定的差异，其速度也会有速度差，如果速差不大还是可以满足使用要求。铸管机对两台电机的同步要求不高，为简单采用电机并联，选用一台75KWVFD拖动两台37kW电机运行，为保护电机，每台电机需装热继电器，如图8-2中的RJ1、RJ2。设定F01=3，调速用X4、X5端子按钮控制，按X4升速，按X5降速。停车时间设为120s，降速到VFD的输出频率5Hz时，启用直流制动。现场测试，有一台电机的线电流为57A，另一台电机的线电流为38A，调整VFD的特性曲线，使两电机的线电流之差尽量缩小。变频调速控制原理如下所示。

铸管机变频控制原理图

四.改造后的效果

经由变频器展开的变频改造后的铸管机，设备运行调速便捷，无需在运行中调同步就能将两台电机负荷分配基本均匀。而且转速可调范围达到了1200r/min以上，且在运行中能够保持平稳。VFD取代了电磁调速器后，有较好的节能效果，据铸管厂用电度表测试，节能在22%上下，经济效益明显。

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