變頻器在離心機的應(yīng)用

1、變頻器在離心機的應(yīng)用1、引言工業(yè)離心機是化工行業(yè)主要設(shè)備之一，它主要通過離心力作用將固液分離，一般由進(jìn)料、洗滌、脫水、括刀、卸料等幾個部分，其中進(jìn)料、洗滌、括刀、卸料等部分是通過電磁閥、氣動閥控制，離心釜是實現(xiàn)固液分離的主要部件，由一臺三相交流電機通過皮帶傳動。根據(jù)工藝特點在開始階段物料主要是固液混合物，剛起動時負(fù)載相對較大，當(dāng)達(dá)到一定的轉(zhuǎn)速時液體在離心力的作用下由離心外側(cè)流出，這樣部分液體先被分離出來，隨著電機轉(zhuǎn)速的進(jìn)一步提高，負(fù)載也相應(yīng)減小。根據(jù)工藝要求，一般分為幾個不同轉(zhuǎn)速運行以達(dá)到分離效果。2、變頻器在離心機上的應(yīng)用離心機原理：添加物料進(jìn)入離心機轉(zhuǎn)股后，離心轉(zhuǎn)股轉(zhuǎn)股在外部電機的帶動下啟

2、動，并逐漸加速到額定轉(zhuǎn)述，依靠強大的離心力將物料通過濾布或濾網(wǎng)進(jìn)行分離。停車采用液壓制動或人工搬動剎車片進(jìn)行制動，剎車時間可以很好控制，但維護(hù)成本高。而且離心機在傳統(tǒng)啟動中電流很大，對電網(wǎng)沖擊大。變頻器應(yīng)用的提出近幾年變頻器作為一種工業(yè)控制設(shè)備在不斷更新發(fā)展，各行各業(yè)有著廣泛的應(yīng)用。隨著電力電子技術(shù)、變頻控制理論、微機控制技術(shù)的不斷成熟，變頻器的性能不斷完善、功能也不斷增強：如多段速、可編程自動運行、通訊功能等，這使用得變頻器能適應(yīng)多種應(yīng)用場合。根據(jù)離心機的生產(chǎn)工藝、可采用變頻器的多段速功能控制來實現(xiàn)，另外變頻器一般都帶有內(nèi)置制動單元或外部制動單元，這可解決離心機在停車時因慣性大造成停車?yán)щy的

3、問題。歐瑞F1000G系列變頻器在離心機上的應(yīng)用離心機負(fù)載為恒轉(zhuǎn)矩大慣性負(fù)載，這里選用山東煙歐瑞傳動電氣公司專業(yè)生產(chǎn)的F1000-G系列通用型變頻器。以電機功率為22kW、4極為例，選用F1000-G0220T3C，其外部控制電路見圖1。其中K1的啟動信號接變頻器OP6多功能控制端子，K2多段速度1接變頻器的OP2,K3多段速度2接變頻器的OP3,K5多段速度3接變頻器的OP4,根據(jù)需要選用三段速即低速運行、中速運行及高速運行，具體運行速度可通過設(shè)定相對應(yīng)的參數(shù)。宿動信號純£1多段邃2多段遞3故障復(fù)位公共戰(zhàn)內(nèi)制動般元P-叩RB峋麗圖1離心機變頻外部控制示意圖歐瑞變頻器主要參數(shù)設(shè)定通用

4、型變頻器的主電路如圖2所示圖2通用變頻器的主電路示意圖根據(jù)離心機負(fù)載特性，設(shè)定以下主要參數(shù)表1變頻器運行設(shè)定參數(shù)功能碼，功能定義一沒定值/功能碼，功弁純義/設(shè)定值F203啟動控制點I端子指令）一F3t）和一段速度一13.00<'F2m停機指令一1（端子指令）Q一段加速時間。1306F204*基本調(diào)速方式41（段速調(diào)速）/F304一段激速H1.130加F2。6r方向給定方式，4（方向端于電平給定）'F30aixLn土r£c一輛通度蒙典期/F21的段速類型0（三段速度運行）/F30%二段加速時間心130.0F33二般減速時間130.00-F314/三段速度）50.0

5、0F313三段加速時間-130.0F316P三段激速時間13000F50W轉(zhuǎn)矩補牌0（直線補償”F5t）加直線型轉(zhuǎn)矩補償gF51加載波頻率21000F514，直流制動選擇口舊制動單元的應(yīng)用離心機為大慣性負(fù)載，采用變頻器控制時都要求增加制動單元才能滿足要求。由電機的運行特性知道當(dāng)電機的實際轉(zhuǎn)速高于同步轉(zhuǎn)速時電機運行在發(fā)電機狀態(tài)，當(dāng)離心機開始停機時變頻器的輸出頻率開始按減速時間下降，由于負(fù)載慣性離心機此時轉(zhuǎn)速變化不大，造成電機實際轉(zhuǎn)速高于同步轉(zhuǎn)速，電機處于發(fā)電制動狀態(tài)，由變頻器的主回路知道，此時電機側(cè)反饋回的能量將通過逆變回路的續(xù)流二極管D1-D6反饋到直流回路的濾波電容C1、C2上，這時變頻器的

6、母線電壓Ud會升高（即泵升電壓），過高的泵升電壓將使變頻器出現(xiàn)過壓保護(hù)，甚至?xí)p壞變頻器，為此，必須加裝制動組件，采用加拿大加能電子有限公司IPC-R系列制動單元適用于各種通用變頻器，當(dāng)制動單元控制回路檢測到直流母線電壓達(dá)到一定值時控制其開關(guān)管IGBT開通，制動電阻RB接到回路中，將電機的反饋的制動能量消耗在電阻上，以維持正常的母線電壓Ud。3調(diào)試注意問題根據(jù)離心機負(fù)載特性，在調(diào)試時應(yīng)注意：（1）離心機負(fù)載起動轉(zhuǎn)矩要求較高，可能出現(xiàn)起動困難的情況，這時可適當(dāng)提升變頻器的轉(zhuǎn)矩補償值，F(xiàn)1000-G系列F502設(shè)定參數(shù)為9,但起動轉(zhuǎn)矩補償不可太大，否則可能出現(xiàn)過流（故障代碼為O.C.）、過載（故障

7、代碼為O.L.）等報警，若在加速中出現(xiàn)過流報警應(yīng)適當(dāng)延長加速時間；（2）離心機慣性大，若要變頻器按減速時間停車，必須加裝制動單元，具制動電阻的選擇一般變頻器廠家說明手冊上都有，可根據(jù)操作手冊選擇，正常工作時制動電阻會因消耗能量而發(fā)熱，如果減速時會出現(xiàn)過壓報警（故障代碼為O.E.）可適當(dāng)延長減速時間F304、F310、F316參數(shù)；（3）一般離心機安裝在操作現(xiàn)場，多臺變頻器集中置于控制室內(nèi)，如果現(xiàn)場與離心機距離超過變頻器的允許范圍應(yīng)采相應(yīng)的處理措施，如合理分布主回路線與控制線、加裝輸出電抗器或濾波器，以防變頻器輸出電壓的衰減，或考慮加大變頻器的容量。4、離心機變頻器應(yīng)用效益分析：采用手動機械制動這種方式存在剎車片消耗大的缺點，好的剎車片可使用1周，差的只使用3天左右，跟換一個剎車片需要2-3個小時。維護(hù)費用大，生產(chǎn)效率低。啟動電流大,對電網(wǎng)，線路，變壓器沖擊很大。離心機用變頻器后，采用能耗制動，軟啟軟停，對電網(wǎng)無沖擊。每年每臺可節(jié)省剎車片費用3000元左右，節(jié)省更換剎車片耗時每臺300工作時。相當(dāng)提高生產(chǎn)效率15%,綜合效益大大提高。5、結(jié)束語離心機采用變頻調(diào)