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張家港市天賜機械有限公司
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| 變頻器在離心機的應用 |
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來源： | 發布日期：2017-11-30 次 | 人氣：1856 |
1、引言
工業離心機是化工行業主要設備之一，它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，離心釜是實現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，當達到一定的轉速時液體在離心力的作用下由離心外側流出，這樣部分液體先被分離出來，隨著電機轉速的進一步提高，負載也相應減小。根據工藝要求，一般分為幾個不同轉速運行以達到分離效果。
2 、變頻器在離心機上的應用
2.1離心機原理：添加物料進入離心機轉股后，離心轉股轉股在外部電機的帶動下啟動，并逐漸加速到額定轉述，依靠強大的離心力將物料通過濾布或濾網進行分離。停車采用液壓制動或人工搬動剎車片進行制動，剎車時間可以很好控制，
但維護成本高。而且全自動離心機在傳統啟動中電流很大，對電網沖擊大。
2.2變頻器應用的提出 近幾年變頻器作為一種工業控制設備在不斷更新發展，各行各業有著廣泛的應用。隨著電力電子技術、變頻控制理論、微機控制技術的不斷成熟，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多種應用場合。根據離心機的生產工藝，可采用變頻器的多
段速功能控制來實現，另外變頻器一般都帶有內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困難的問題。
2.3 歐瑞F1000－G系列變頻器在離心機上的應用
離心機負載為恒轉矩大慣性負載，這里選用山東煙歐瑞傳動電氣公司專業生產的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定相對應的參數。
圖1 離心機變頻外部控制示意圖
2.4 歐瑞變頻器主要參數設定 通用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
根據離心機負載特性，設定以下主要參數:
2.5 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速高于同步轉速時電機運行在發電機狀態，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速變化不大，造成電機實際轉速高于同步轉速，電機處于發電制動狀態，由變頻器的主回路知道，此時電機側反饋回的能量將通過逆變回路的續流二極管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會升高(即泵升電壓)，過高的泵升電壓將使變頻器出現過壓保護，甚至會損壞變頻器，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，當制動單元控制回路檢測到直流母線電壓達到一定值時控制其開關管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 調試注意問題
根據離心機負載特性，在調試時應注意:
(1) 離心機負載起動轉矩要求較高，可能出現起動困難的情況，這時可適當提升變頻器的轉矩補償值，F1000-G系列F502設定參數為9，但起動轉矩補償不可太大，否則可能出現過流(故障代碼為O.C.)、過載(故障代碼為O.L.)等報警，若在加速中出現過流報警應適當延長加速時間;
(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，其制動電阻的選擇一般變頻器廠家說明手冊上都有，可根據操作手冊選擇，正常工作時制動電阻會因消耗能量而發熱，如果減速時會出現過壓報警(故障代碼為O.E.)可適當延長減速時間F304、F310、F316參數; (3) 一般離心機安裝在操作現場，多臺變頻器集中置于控制室內，如果現場與離心機距離超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。 |
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