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 變頻器在離心機上的應用

lxj1.png 

1.引言

1.工業離心機是化工行業比較重要的設備之一,其原理主要是通過離心力的作用將固液進行分離,一般由進料、洗滌、脫水、括刀、卸料等幾大部分。其中進料、洗滌、括刀、卸料等部分是通過電磁閥、氣動閥控制,離心釜為實現固液分離的主要部件,由一臺三相電機通過皮帶傳動。從分離機械的發展來看,變頻器將替代原來的電磁調速、直流調速、液力偶合調速、多速電機,而逐步成為分離機械的主要驅動裝置。

2.目前變頻器在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.歐陸EV100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責,這里選用歐陸EV100矢量變頻器。以電機功率為22KW、4極為例。接線圖如下:

lxj2.png

   主要調試參數:

功能碼

設定值

參數說明

功能碼

設定值

參數說明

P0.01

1

運行指令為段子控制

P5.01

1

變頻正轉啟動

P0.07

5

頻率指令為多段數運行

P5.02

7

故障復位

P0.11

180

加速時間為180s

P5.03

16

變頻低速運行

P0.12

180

減速時間為180s

P5.04

17

變頻中速運行

P2.01

22

電機的額定功率

P5.05

18

變頻高速運行

P2.02

50

電機的額定頻率

P5.06

4

點動運行

P2.03

1440

電機的額定轉速

PA.02

40

設定低速頻率為40%,即20HZ

P2.04

380

電機的額定電壓

PA.04

60

設定中速頻率為60%,即30HZ

P2.05

45

電機的額定電流

PA.06

90

設定高速頻率為90%,即45HZ

3.制動單元的應用

離心機為大慣性負載,使用變頻器時應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的時,電機的運行出于發電狀態,當離心機開始停機的時變頻器的輸出頻率開始按減速時間下降,由于負載的慣性,離心機此時的轉速變化不大,造成電機實際轉速高于同步轉速,電機處于發電制動狀態,此時變頻器的母線電壓會升高,過高的母線電壓會使變頻器出現過壓保護,有可能損壞變頻器,為此必須加裝制動電阻,將電機的反饋制動能量消耗在電阻上,以維持正常的母線電壓。

4.調試主要問題

根據離心機負載特性,在調試時應注意

離心機負載起動轉矩要求較高,可能出現起動難的情況,這時可適當提升變頻器的轉矩補償值來解決但起動轉矩補償不可太大,否則可能出現過流、過載等報警,若在加速中出現過流報警應適當延延長加速時間。

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,如果現場距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、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。

5結束語

離心機采用變頻調速可以根據不同工藝要求進行調速,根據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電機的軟啟動減少對電網的沖擊,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品檔次提升市場競爭力。

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