隨著工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的不斷發(fā)展和進(jìn)步，企業(yè)對(duì)傳動(dòng)系統(tǒng)調(diào)速性能及可靠性和設(shè)備自動(dòng)控制性能的要求日益增加，由此，80年代末以來，國際上廣泛采用交流電機(jī)變頻調(diào)速系統(tǒng)替代原有直流調(diào)速和其它各種調(diào)速技術(shù)，在控制方面，新的智能控制理論迅速發(fā)展，其中模糊控制理論已趨于成熟，在許多領(lǐng)域顯現(xiàn)出替代常規(guī)PID控制的趨勢(shì)。我們將以上兩項(xiàng)新技術(shù)結(jié)合起來，開發(fā)出變頻—模糊控制系統(tǒng)，并應(yīng)用于水泥廠的破碎和負(fù)荷自動(dòng)控制上，取得了非常好的效果。 1　變頻技術(shù)簡(jiǎn)介 　 1）交流異步電動(dòng)機(jī)的同步轉(zhuǎn)速為n=60f/p交流異步電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速為n=60f/p（l－s）其中： 　　f──電源頻率； 　　p──電機(jī)極對(duì)數(shù)； 　　s──電機(jī)轉(zhuǎn)差率。 　　由上式可見，交流電動(dòng)機(jī)可通過改變電源頻率來實(shí)現(xiàn)無級(jí)調(diào)速。交流變頻調(diào)速具有機(jī)械特性較硬，調(diào)速范圍寬，調(diào)速精度高及功率因數(shù)高等一系列優(yōu)點(diǎn)，用時(shí)又易實(shí)現(xiàn)閉環(huán)控制。 　　2）變頻調(diào)速器一般采用恒磁通調(diào)速，電壓與頻率之比保持恒定，電動(dòng)機(jī)運(yùn)行后基頻（50Hz）以下為恒轉(zhuǎn)矩調(diào)速，在基頻以上為恒功率調(diào)速。 2　模糊邏輯控制簡(jiǎn)介 　　模糊邏輯控制是目前最成功、最實(shí)用的智能控制方法。進(jìn)入90年代已形成與傳統(tǒng)控制理論迥然不同的新型控制理論，成為自動(dòng)控制領(lǐng)域的熱點(diǎn)技術(shù)之一。 　　模糊邏輯控制可以在難于或無法建立數(shù)學(xué)模型的場(chǎng)合，模擬人工控制思想，依經(jīng)驗(yàn)對(duì)控制對(duì)象進(jìn)行有效的控制。模糊邏輯控制器根據(jù)操作工人的經(jīng)驗(yàn)，總結(jié)出一組“若……則……”的關(guān)系，然后經(jīng)過模糊邏輯推理，便可對(duì)設(shè)備進(jìn)行操作，它無需數(shù)學(xué)模型（在復(fù)雜系統(tǒng)中數(shù)學(xué)模型往往難以建立），使控制實(shí)現(xiàn)方式更加直接、迅速。應(yīng)用模糊邏輯控制的基本過程如圖1。 3　變頻－模糊控制系統(tǒng)在破碎機(jī)上的應(yīng)用 3.1　破碎機(jī) 　　破碎機(jī)是用來進(jìn)行原料加工的重型設(shè)備。原材料進(jìn)廠后，經(jīng)過破碎工序使之成為符合工藝要求的粒度，供生產(chǎn)使用。通常企業(yè)在選用破碎機(jī)時(shí)都按照生產(chǎn)需要量選用留有一定裕度的規(guī)格，以確保生產(chǎn)的需要。生產(chǎn)中，板式或皮帶喂料機(jī)上原料大小及堆放極不規(guī)則，隨機(jī)性很大，難于用傳統(tǒng)自動(dòng)控制方法實(shí)現(xiàn)閉環(huán)控制。在傳統(tǒng)的輸送過程中，由于缺乏靈活智能的控制裝置（包括人工控制和有級(jí)切換調(diào)速），使破碎機(jī)經(jīng)常處在過負(fù)荷和欠負(fù)荷的情況下工作。 3.2　系統(tǒng)配置及結(jié)構(gòu) 　　變頻—模糊控制系統(tǒng)是根據(jù)對(duì)破碎機(jī)負(fù)荷的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，調(diào)整喂料機(jī)的速度，以求對(duì)破碎機(jī)適量均衡喂料，達(dá)到保護(hù)設(shè)備、提高破碎機(jī)生產(chǎn)能力的目的，其系統(tǒng)結(jié)構(gòu)如圖2。 　　系統(tǒng)根據(jù)喂料機(jī)電機(jī)的功率采用不同的標(biāo)準(zhǔn)控制柜，柜內(nèi)裝有與電動(dòng)機(jī)功率相適應(yīng)的三相交流變頻調(diào)速器，啟動(dòng)、保護(hù)設(shè)備及其他相關(guān)儀表。破碎機(jī)電機(jī)電流經(jīng)過互感器接入控制柜，然后經(jīng)霍爾元件進(jìn)入模糊邏輯控制器?？刂破髦苯訉?duì)變頻器進(jìn)行邏輯控制。柜內(nèi)還有多個(gè)控制點(diǎn)，分別用于破碎機(jī)及系統(tǒng)連鎖保護(hù)。通過對(duì)控制器參數(shù)的修改設(shè)定，即可使破碎機(jī)負(fù)荷控制達(dá)到滿意的效果?；九渲靡妶D3。 4　系統(tǒng)應(yīng)用效果 　　系統(tǒng)應(yīng)用于徐州淮海水泥廠。該廠原有的兩套破碎設(shè)備是從羅馬尼亞引進(jìn)的，設(shè)計(jì)產(chǎn)量為240t/h，破碎機(jī)主電機(jī)為400kW/6kV，板式喂料機(jī)電機(jī)22kW/380V，Δ/YY兩級(jí)自動(dòng)切換調(diào)速。由于板式喂料機(jī)電機(jī)只能有限調(diào)節(jié)喂料速度，當(dāng)大塊石料到達(dá)時(shí)仍在高速喂料，常引起主電機(jī)過載而跳閘。當(dāng)石料少時(shí)，因板喂機(jī)速度有限，只能使破碎機(jī)較長(zhǎng)時(shí)間輕載等待，因此效率不高，平均臺(tái)時(shí)產(chǎn)量最高時(shí)僅為180t/h。同時(shí)，板式喂料機(jī)電機(jī)的兩極調(diào)速電控裝置是通過改變喂料電機(jī)接法即電機(jī)極對(duì)數(shù)來實(shí)現(xiàn)的，這將導(dǎo)致設(shè)備工作時(shí)的頻繁切換，常常使電機(jī)發(fā)熱，以至燒毀電機(jī)。 　　根據(jù)該廠板式喂料機(jī)是交流電機(jī)拖動(dòng)的特點(diǎn)，我們采用變頻—模糊控制系統(tǒng)，通過模糊控制器監(jiān)測(cè)破碎機(jī)電機(jī)負(fù)荷，改變變頻器的輸出頻率（頻率范圍為0～70Hz），實(shí)現(xiàn)了板式喂料機(jī)更大范圍的無級(jí)調(diào)速。系統(tǒng)運(yùn)行后，破碎機(jī)工作狀況大為改善。經(jīng)過長(zhǎng)時(shí)間運(yùn)行考驗(yàn)，當(dāng)破碎機(jī)的控制負(fù)荷設(shè)定在額定負(fù)荷的85%時(shí)，其產(chǎn)量可達(dá)到240t/h，比原來提高44%。采用新系統(tǒng)后，由于使用了無觸點(diǎn)軟起動(dòng)的變頻調(diào)速，既保護(hù)了電機(jī)又提高了破碎能力，受到用戶歡迎。僅節(jié)電一項(xiàng)運(yùn)行一年已節(jié)省33萬元。 　　此外，變頻模糊控制系統(tǒng)還應(yīng)用于山東煙臺(tái)三菱水泥廠、北京首鋼礦業(yè)公司燒結(jié)廠等大型企業(yè)，均取得了理想的效果。