離心機中變頻器的分析

1、引言

　 從整體上看，我國分離機械技術水平與國外先進水平相比存在較大差距。主要表現(xiàn)在：分離機械品種、規(guī)格少，不能完全滿足國內(nèi)生產(chǎn)需要，特別是分離物料粘度大、精度細的機械，效率高、生產(chǎn)能力大、自動化程度高的分離機械絕大多數(shù)依賴進口，從分離機械的發(fā)展來看，數(shù)字交流變頻器將替代原來的電磁調(diào)速、直流調(diào)速、液力偶合調(diào)速、多速電機，而逐步成為分離機械的主要驅(qū)動裝置?！　?/p>

本文采用的ACS550是ABB公司最新推出的智能性變頻器，該系列變頻器用于0.75KW～355KW低壓交流傳動。它能精確地控制速度和轉(zhuǎn)矩，能匹配現(xiàn)有的標準鼠籠異步電動機。ACS550具有三種控制方式，即標量V/F控制、無傳感器矢量控制、轉(zhuǎn)矩控制，所以該款變頻器不僅能夠適合于最簡單的電機運轉(zhuǎn)，同時也可以應用在復雜的工作場合。其可靠的過載能力設計，也可以同時滿足普通負載和重載工作。分離機械的驅(qū)動電機一般分為單電機驅(qū)動和多電機驅(qū)動兩種，本文將主要介紹ACS550變頻器在作為單電機驅(qū)動的典型案例三足式離心機的應用和作為多電機取得驅(qū)動的典型案例臥螺離心機的應用。

　　2、變頻器在三足式離心機中的應用

　　三足式離心機是一種結構簡單、對物料的適應性很強、應用面最廣的立式離心機。分沉降型和過濾型兩大類。在本應用中，變頻器驅(qū)動的是離心機的轉(zhuǎn)鼓，啟動平穩(wěn)，分離因數(shù)可調(diào);徹底克服了傳統(tǒng)直流碳刷式離心機噪音大、故障率高、使用壽命短、轉(zhuǎn)速不穩(wěn)定等缺點，是重力沉降分離設備更新?lián)Q代產(chǎn)品。交流變頻離心機在減震系統(tǒng)和變頻電機等幾項重要指標上具有鮮明的特色和獨創(chuàng)性。常見的三足式離心機的單機驅(qū)動功率在3KW與55KW之間，ACS550完全可以勝任。

　　ACS550在三足式離心機中的應用原理　ACS550變頻器的原理，在其外圍線路中，主要分三個部分：

　　(1)直流母線UDC+、UDC-端接制動單+、—端，然后根據(jù)不同的選擇(如回饋制動接電網(wǎng)三相、能耗制動則接制動電阻)，Tk為制動單元的內(nèi)部繼電器，當本單元出現(xiàn)故障時，Tk動作，通過變頻器的端子DI4定義，瞬間封鎖U/V/W輸出。

　　(2)控制回路輸入、輸出端子中，采用宏9902=5的定義

　　DI1：手動/自動起動/ 停車 ( 手動): 得電起動

　　DI2：正轉(zhuǎn)/ 反轉(zhuǎn)( 手動): 得電轉(zhuǎn)向為反轉(zhuǎn)

　　DI3：EXT1/EXT2 選擇: 得電選擇自動控制

　　DI4：運行允許: 一旦斷開變頻器將停車

　　DI5：正轉(zhuǎn)/ 反轉(zhuǎn)( 自動): 得電轉(zhuǎn)向為反轉(zhuǎn)

　　DI6：起動/ 停車 ( 自動): 得電起動

　　AI1：外部速度給定 1: 0…10 V ( 手動控制，電位器、參考電壓 10 VDC )

　　AI2：外部速度給定 2: 0…20 mA ( 自動控制，參考信號: 0…20 mA )

　　AI1：外部速度給定 1: 0…10 V ( 手動控制，參考電壓 10 VDC )

　　AI2：外部速度給定 2: 0…20 mA ( 自動控制，參考信號: 0…20 mA )

　　RO2C/2B：繼電輸出2， 可編程(默認動作：運行)

　　RO3C/3B：繼電輸出3， 可編程(默認動作：故障)

　　AO1：直流數(shù)顯儀(頻率或轉(zhuǎn)速指示)

　離心機使用變頻器時，制動方式應優(yōu)先考慮向電網(wǎng)回饋能量的再生制動，電能回饋制動是將制動的能量反饋回電網(wǎng)再利用，從節(jié)能的角度來看，是一種最好的方式，而且沒有熱量產(chǎn)生，非常適合安裝在易燃場合(因為能耗制動會有大量熱量產(chǎn)生)。在不宜采用這種再生制動裝置的地方，如有電網(wǎng)諧波要求(因為一般的能量回饋制動單元諧波系數(shù)不盡理想)，應安裝足夠容量的制動電阻器，并采取散熱措施;當然在非易燃場合，從節(jié)省一次性安裝成本考慮，也大都采用能耗制動。