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(shù)水平與國外先進(jìn)水平相比存在較大差距。主要表現在：分離機械品種、規格少，不能完全滿(mǎn)足國內生產(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(dòng)化程度高的分離機械絕大多數依賴(lài)進(jìn)口，從分離機械的發(fā)展來(lái)看，數字交流變頻器將替代原來(lái)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(dòng)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(dòng)。它能精確地控制速度和轉矩，能匹配現有的標準鼠籠異步電動(dòng)機。ACS550具有三種控制方式，即標量V/F控制、無(wú)傳感器矢量控制、轉矩控制，所以該款變頻器不僅能夠適合于最簡(jiǎn)單的電機運轉，同時(shí)也可以應用在復雜的工作場(chǎng)合。其可靠的過(guò)載能力設計，也可以同時(shí)滿(mǎn)足普通負載和重載工作。分離機械的驅動(dòng)電機一般分為單電機驅動(dòng)和多電機驅動(dòng)兩種，本文將主要介紹ACS550變頻器在作為單電機驅動(dòng)的典型案例三足式離心機的應用和作為多電機取得驅動(dòng)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(jiǎn)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(guò)濾型兩大類(lèi)。在本應用中，變頻器驅動(dòng)的是離心機的轉鼓，啟動(dòng)平穩，分離因數可調;徹底克服了傳統直流碳刷式離心機噪音大、故障率高、使用壽命短、轉速不穩定等缺點(diǎn)，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(jiàn)的三足式離心機的單機驅動(dòng)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(xiàn)路中，主要分三個(gè)部分：

　　(1)直流母線(xiàn)UDC+、UDC-端接制動(dòng)單+、—端，然后根據不同的選擇(如回饋制動(dòng)接電網(wǎng)三相、能耗制動(dòng)則接制動(dòng)電阻)，Tk為制動(dòng)單元的內部繼電器，當本單元出現故障時(shí)，Tk動(dòng)作，通過(guò)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(dòng)/自動(dòng)起動(dòng)/ 停車(chē) ( 手動(dòng)): 得電起動(dòng)

　　DI2：正轉/ 反轉( 手動(dòng)): 得電轉向為反轉

　　DI3：EXT1/EXT2 選擇: 得電選擇自動(dòng)控制

　　DI4：運行允許: 一旦斷開(kāi)變頻器將停車(chē)

　　DI5：正轉/ 反轉( 自動(dòng)): 得電轉向為反轉

　　DI6：起動(dòng)/ 停車(chē) ( 自動(dòng)): 得電起動(dòng)

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

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

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

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

　　RO2C/2B：繼電輸出2， 可編程(默認動(dòng)作：運行)

　　RO3C/3B：繼電輸出3， 可編程(默認動(dòng)作：故障)

　　AO1：直流數顯儀(頻率或轉速指示)

　離心機使用變頻器時(shí)，制動(dòng)方式應優(yōu)先考慮向電網(wǎng)回饋能量的再生制動(dòng)，電能回饋制動(dòng)是將制動(dòng)的能量反饋回電網(wǎng)再利用，從節能的角度來(lái)看，是一種最好的方式，而且沒(méi)有熱量產(chǎn)生，非常適合安裝在易燃場(chǎng)合(因為能耗制動(dòng)會(huì )有大量熱量產(chǎn)生)。在不宜采用這種再生制動(dòng)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(dòng)單元諧波系數不盡理想)，應安裝足夠容量的制動(dòng)電阻器，并采取散熱措施;當然在非易燃場(chǎng)合，從節省一次性安裝成本考慮，也大都采用能耗制動(dòng)。