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離心脫水機應用

ACI變頻器在離心機、工業脫水機上的應用 

一.概述

    工业离心机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,由一台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,一般分爲幾個不同轉速運行以達到分離效果。

. 變頻器在離心機上的應用
1、變頻器應用的提出
    近幾年變頻器作爲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,這使得變頻器能適應多種應用場合。根據離心機的生産工藝,可采用變頻器的多段速功能來實現對離心機的控制,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、ACI G11系列變頻器在離心機上的應用
    離心機負載爲恒轉矩大慣性負載,這裏選用廣州珠峰電氣有限公司生産的ACI G11系列通用型變頻器。以電機功率爲11kW、6極爲例,選用ACI G11-0015T4变频器,其外部控制电路见图1。其中K1的啓动信号接变频器FWD多功能控制端子,K2多段速度1接變頻器的X1, K3多段速度2接變頻器的X2,K4故障複位接變頻器的X3,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





3、ACI變頻器主要參數設定
 通用型變頻器的主電路下圖所示。


 根據離心機負載特性,設定以下主要參數:
  

功能代碼

參數設定

備 注

功能代碼

參數設定

備  注

D0.02

50HZ

主頻率

D3.15

20S

速減速時間

D0.04

10

禁止反轉

D3.16

20S

低速加速時間

D0.09

5%

轉矩提升

D3.17

20S

低速減速時間

D0.17

20S

高速加速時間

D3.26

50Hz

高速

D0.18

20S

高速減速時間

D3.27

45

中速

D2.05

2

減速+直流制動

D3.28

42

低速

D2.06

3Hz

制動頻率

D4.00

1

多段速1

D2.07

20S

直流制動時間

D4.01

2

多段速2

D2.08

60%

直流制動电流




D3.14

20S

速加速時間

D4.02

17

故障複位


4、ACI制動單元的應用


    离心机为大惯性负载,采用变频器控制时都要求增加制动单元才能满足要求,但ACI变频器15KW及15KW以下的内置制动单元,这样不仅为用户节省了安装空间,同时更节省了成本。由电机的运行特性知道当电机的实际转速高于同步转速时电机运行在发电机状态,当离心机开始停机时变频器的输出频率开始按减速時間下降,由于负载惯性离心机此时转速变化不大,造成电机实际转速高于同步转速,电机处于发电制动状态,由变频器的主回路知道,此时电机侧反馈回的能量将通过逆变回路的续流二极管D1-D6反馈到直流回路的滤波电容C1、C2上,这时变频器的母线电压Ud会升高,过高的直流母線电压将使变频器出现过压保护,甚至会损坏变频器,为此,必须加装制动组件,当制动单元控制回路检测到直流母線电压达到一定值时控制其开关管IGBT开通,制动电阻RB接到回路中,将电机的反馈的制动能量消耗在电阻上,以维持正常的母线电压Ud。

三、調試注意問題

根據離心機負載特性,在調試時應注意:

(1) 离心机负载起动转矩要求较高,可能出现起动困难的情况,这时可适当提升变频器的转矩补偿值,ACI G11系列d0.09设定参数为5%,但起动转矩补偿不可太大,否则可能出现过流(故障代码为OC)、过载(故障代码为OL)等报警,若在加速中出现过流报警应适当延长加速時間;

(2) 离心机惯性大,若要变频器按减速時間停车,必须加装制动单元,其制动电阻的选择变频器说明手册上都有,根据操作手册选择,正常工作时制动电阻会因消耗能量而发热,可适当放大电阻的功率和制动动作時間。

(3) 一般離心機安裝在操作現場,多台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範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,以防變頻器輸出電流由于輸出線較長、分布電容增加而增大,或考慮加大變頻器的容量。

四、結束語

    离心机采用变频调速可以根据不同工艺要求进行调速,根据物料的不同可方便地选择多段速运行,同时采用变频控制实现电机的软啓动,减少对电网的冲击,变频器具有过流、过载、过压等丰富的保护功能,当负载或电机出现异常时变频器因故障停机并快速封锁输出,这样可及时保护电机。




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