1、引言
工業(yè)離心機是
化工行業(yè)主要設(shè)備之一,其主要通過離心力作用將固液分離,一般由進料、洗滌、脫水、括刀、卸料等幾個部分,其中進料、洗滌、括刀、卸料等部分是通過電磁閥、氣動閥控制,離心釜為實現(xiàn)固液分離的主要部件,由一臺三相電機通過皮帶傳動。根據(jù)工藝特點在開始階段物料主要是固液混合物,剛起動時負載相對較大,當達到一定的轉(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)速的進一步提高,負載也相應減小。根據(jù)工芝一般分為幾個不同轉(zhuǎn)速運行以達到分離效果。
三足立式離心機結(jié)構(gòu)示意圖如下所示:
2、變頻器在離心機上的應用
2.1變頻器應用的提出
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、通訊等,這使用得變頻器能適應多種應用場合。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單元,這可解決離心機在停車時因慣性大造成停車困難的問題。
2.2賽普SAP500G系列變頻器在離心機上的應用
離心機負載為恒轉(zhuǎn)矩大慣性負責,這里選用濰坊賽普電氣有限公司生產(chǎn)的G系列恒轉(zhuǎn)矩型變頻器。以電機功率為22KW、4極為例,其控制電路如下:
其中X1到X3為賽普變頻器多功能控制端子,這里作為多段速選擇端子使用,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)定相對應的參數(shù),SAP500U為賽普公司專業(yè)生產(chǎn)的制動單元,其原理見4講解。
2.3 SAP變頻器主要參數(shù)設(shè)定
根據(jù)離心機負載特性,設(shè)定以下主要參數(shù):
F63=1運行命令選擇
F09=150加速時間F18=150減速時間
F35=3起動補償
其中多功能端子與多段速度選擇如下(0表示斷開、1表示接通):
2.4 SAP制動單元的應用
離心機為大慣性負載,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電機的實際轉(zhuǎn)速高于同步轉(zhuǎn)速時電機些時運行在發(fā)電機狀態(tài),當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)電機狀態(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,這時變頻器的母線電壓UD并會升高(即泵升電壓)。
如果不把這部份能量消耗掉,過高的泵升電壓將使用變頻器出現(xiàn)保護,甚至會損壞變頻器,為盡快把電機反饋的能量消耗掉必須加裝裝制動組件,山東濰坊賽普電氣公司專業(yè)生產(chǎn)的SAP500U系列制動單元適用于各種通用變頻器,其示意圖如圖3,當制動單元控制回路檢測到直流母線電壓達到一值時控制其開關(guān)管IGBT開通,制動電阻RB接到回路中將電機的反饋的能量消耗在電阻上。
3、調(diào)試注意問題
根據(jù)離心機負載特性,在調(diào)試時應注意:
離心機負載起動轉(zhuǎn)矩要求較高,可能出現(xiàn)起動難度情況,這時可適當提升變頻器的轉(zhuǎn)矩補償值,SAP500G系列設(shè)定參數(shù)為F35=3,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OC)、過載(故障代碼為OL)等報警,若在加速中出現(xiàn)過流報警(故障代碼為OC1)應適當延長加速時間。
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,其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OE3)可適當延長減速時間F18參數(shù)。
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)場距離心機距離起過變頻器的允許范圍應采相應的處理措施,如合理分布主回路線與控制、加裝輸出電抗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、結(jié)論
離心機采用變頻調(diào)速可以根據(jù)不同工藝要求進行調(diào)速,根據(jù)物料的不同方便地選擇多段速運行,同時采用變頻控制實現(xiàn)電機的軟啟動減少對電網(wǎng)的沖擊,變頻器具有過流、過載、過壓等豐富的保護功能,當負載或電機出現(xiàn)異常時變頻器因故障停機并快速封鎖輸出,這樣可及時保護電機。
現(xiàn)代變頻器都具有通訊功能,通過人機界面觸摸屏、PLC控制可提高離心機產(chǎn)品檔次提升市場競爭力。