Sistema de controle elétrico do britador de mandíbula

Introdução detalhada ao sistema de controle elétrico de britadores de mandíbulas

I. Composição e Estrutura do Sistema de Controle Elétrico

1. Circuito de Potência
   Fornece energia ao motor do britador, suportando altas correntes (dezenas a centenas de amperes, dependendo da potência do motor). Os principais componentes incluem:

• Disjuntor principal: O interruptor de alimentação principal com proteção contra sobrecarga e curto-circuito (capacidade de interrupção ≥50 kA), normalmente um disjuntor de caixa moldada (por exemplo, série Schneider NSX).

• Contator CA: Controla a partida/parada do motor, com contatos principais com capacidade de 1,5 a 2 vezes a corrente nominal do motor (por exemplo, 160 A para um motor de 75 kW). Contatos auxiliares permitem o intertravamento do circuito de controle.

• Relé térmico/protetor de motor: Monitora a temperatura e a corrente do enrolamento do motor, cortando a energia durante sobrecarga (dispara a 1,2× a corrente nominal após 10–30 segundos).

• Reator (Opcional): Para motores grandes (≥110 kW), reduz a corrente de partida em 50%–60% para proteger a rede elétrica e o motor.

2. Circuito de controle
   Executa controle lógico e transmissão de sinal, operando em CA 220 V ou CC 24 V. Os principais componentes incluem:

• Controlador PLC: O núcleo (por exemplo, Siemens S7-1200) com um tempo de resposta ≤10 ms, processando sinais de sensores e executando programas 预设 (por exemplo, lógica de partida/parada, gatilhos de proteção contra sobrecarga).

• Revezamento Intermediário: Amplifica sinais de controle para acionar dispositivos de alta corrente (por exemplo, contatores), com 4 a 8 conjuntos de contatos classificados em CA 220 V/5 A.

• Botões de controle e indicadores: Inclui botões "Start," "Stop," e "Emergency Stop" (parada de emergência em formato de cogumelo vermelho para desligamento forçado) e indicadores LED (vida útil ≥50.000 horas) para status de operação, falha e espera.

3. Sistema de Monitoramento e Proteção
   Monitoramento em tempo real dos parâmetros operacionais, acionando alarmes ou desligamentos durante anomalias. Os principais componentes incluem:

• Sensores de temperatura: Resistores de platina PT100 (faixa de -50–200℃, precisão de ±0,5℃) instalados em caixas de mancais (por exemplo, mancais de eixo excêntrico), disparando alarmes a 70℃ e desligamentos a 80℃.

• Transdutores de vibração: Montado nas laterais do quadro, medindo aceleração (intervalo de 0–10 mm/s, precisão de ±0,1 mm/s), alertando a 0,8 mm/s e desligando a 1,2 mm/s.

• Interruptores de nível: Monitorar níveis de óleo em tanques hidráulicos e de lubrificação, disparando alarmes e desligamentos durante níveis baixos (evitando atrito seco).

• Transformadores de corrente: Emparelhe com amperímetros para monitorar a corrente do motor, exibindo taxas de carga (por exemplo, 90%–100% da corrente nominal em carga total).

4. Interface Homem-Máquina (IHM)
   Facilita a interação homem-máquina, incluindo:

• Tela sensível ao toque: Telas coloridas de 7 a 10 polegadas (por exemplo, série Weintek MT) exibindo parâmetros em tempo real (corrente, temperatura, vibração), status e códigos de falha, suportando operações manuais (por exemplo, partida/parada remota, configurações de parâmetros).

• Gabinete de controle: Classificação IP54, abrigando todos os componentes elétricos. Construído em aço laminado a frio de 1,5 mm com juntas soldadas, superfície com pintura eletrostática a pó (RAL 7035 cinza claro) para resistência à poeira e umidade.

II. Processo de Fabricação e Montagem do Sistema de Controle Elétrico

1. Seleção de componentes e fabricação de gabinetes

• Seleção de componentes: Escolha os componentes com base na potência do britador (p. ex., 55 kW, 110 kW) e nas condições de operação (poeira, temperatura). Contatores e disjuntores são rebaixados (corrente nominal 10% a 20% menor em ambientes de alta temperatura) e os sensores têm proteção ≥IP65.

• Fabricação de armários: O aço laminado a frio passa por corte a laser (tolerância de ±0,5 mm), dobra CNC (tolerância de ângulo de ±1°) e soldagem (remoção da escória e polimento). Em seguida, é fosfatado (filme de 5 a 10 μm) e revestido com tinta em pó (espessura de 60 a 80 μm, adesão ≥5 N/cm).

2. Fiação e montagem interna

• Projeto de fiação: Os circuitos de potência utilizam barras de cobre (TMY-3×30×3 mm, capacidade de corrente ≥300 A) ou cabos de cobre multifilares (seção transversal de 10–50 mm²). Os circuitos de controle utilizam fios blindados de 0,75–1,5 mm² (para resistir a interferências eletromagnéticas), com circuitos fortes e fracos separados por ≥100 mm.

• Processo de fiação: As extremidades dos fios são crimpadas com terminais prensados a frio (adaptados ao tamanho do fio, crimpados com ferramentas hidráulicas para uma força de tração ≥100 N). São utilizados terminais de trilho DIN da série UK (passo de 5,08 mm), com conexões seguras (sem afrouxamento sob vibração) e etiquetas transparentes termoencolhíveis (resistência ≥105°C).

• Instalação de componentes: Disjuntores e contatores são montados em trilhos DIN (nivelamento ≤1 mm/m). CLPs e IHMs são fixados em placas de montagem (verticalidade ≤1 mm/m), com terminais de aterramento conectados de forma confiável ao gabinete (resistência de aterramento ≤4Ω).

3. Programação e Depuração

• Verificações pré-energia: use multímetros para testar a resistência do isolamento (≥10 MΩ para circuitos de energia, ≥5 MΩ para circuitos de controle) e verifique a fiação correta (sem curtos-circuitos ou conexões incorretas).

• Depuração sem carga: simule entradas (por exemplo, sinais de temperatura/corrente via geradores) para testar a lógica de alarme/desligamento e a capacidade de resposta de início/parada.

• Depuração de carga: conecte o motor do triturador para testar a corrente de inicialização (≤6× corrente nominal, tempo de inicialização ≤10 segundos), estabilidade de corrente (flutuação ≤5%) e proteção contra sobrecarga (disparo do contator durante sobrecargas simuladas).

• Programação PLC: Use lógica ladder ou SCL para escrever programas baseados na lógica de controle (por exemplo, "Condição de partida: parada de emergência não pressionada + sem falhas + alimentador pronto"). Os programas incluem rotinas principais (controle de operação), subrotinas (tratamento de alarmes) e rotinas de interrupção (desligamento de emergência), validadas por meio de verificações de sintaxe e lógica.

• Projeto de IHM: Crie páginas para parâmetros em tempo real, configurações e registros de falhas (armazenando 100 entradas com registros de data e hora e códigos) com botões e ícones fáceis de usar.

• Comissionamento do Sistema:

III. Processo de Controle de Qualidade do Sistema de Controle Elétrico

1. Inspeção de componentes de entrada

• Componentes críticos (disjuntores, contatores) exigem certificados e relatórios de teste. As amostras são submetidas a testes de comutação (100 ciclos sem emperramento) e testes de isolamento (2500 V CA por 1 minuto, sem interrupção).

• Calibração do sensor: Os sensores de temperatura são calibrados em um termostato (0°C, 50°C, 100°C; erro ≤±0,5°C). Os transdutores de vibração são calibrados em agitadores (erro ≤±0,05 mm/s).

2. Controle de montagem em processo

• Verificações da fiação: Verifique se as etiquetas dos fios correspondem aos desenhos, se o torque do terminal atende aos padrões (1,5–2 N·m para parafusos M4) e se os fios blindados estão aterrados (resistência ≤1Ω).

• Testes de proteção do gabinete: validação IP54 por meio de spray de água (3 minutos, sem entrada de água interna) e testes de poeira (sem acúmulo significativo de poeira nos componentes).

3. Teste de desempenho final

• Teste Funcional: Validar toda a lógica (início/parada, alarmes, proteção) durante 100 horas de operação contínua (sem travamentos ou disparos falsos).

• Teste de EMC: Testes antiparasitários (injeção de pulso de 1 kV, sem anomalias) e testes de emissão de radiação (conformidade com a norma EN 61000-6-4 para evitar interferências em equipamentos próximos).

• Teste de Ciclismo de Temperatura: Operar em câmaras de -10℃–50℃ por 4 horas (sem falha de componentes ou erros de programa).

4. Aceitação de fábrica

• Forneça documentos técnicos (esquemas elétricos, diagramas de fiação, manuais, listas de componentes) e um relatório de teste de fábrica (incluindo resistência de isolamento, tensão de resistência e dados de teste funcional).

• Suporte no local: oriente a fiação correta (motor, cabos do sensor), depure até a operação normal e treine os operadores (tratamento de falhas, manutenção).

IV. Dicas de manutenção de rotina

• Limpe o gabinete de controle trimestralmente (usando ar comprimido para remover poeira, evitando curto-circuitos) e verifique o aperto dos terminais (evitando conexões soltas e superaquecimento).

• Calibre os sensores mensalmente (especialmente os sensores de temperatura e vibração) para garantir a precisão.

• Faça backup de programas de PLC e configurações de HMI (evitando perda de dados) e registre códigos de falhas e soluções (criando um banco de dados de manutenção).