離心機(jī)中變頻器的分析

1、引言

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

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(zhuǎn)矩，能匹配現(xiàn)有的標(biāo)準(zhǔn)鼠籠異步電動(dòng)機(jī)。ACS550具有三種控制方式，即標(biāo)量V/F控制、無(wú)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(jiǎn)單的電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)，同時(shí)也可以應(yīng)用在復(fù)雜的工作場(chǎng)合。其可靠的過(guò)載能力設(shè)計(jì)，也可以同時(shí)滿足普通負(fù)載和重載工作。分離機(jī)械的驅(qū)動(dòng)電機(jī)一般分為單電機(jī)驅(qū)動(dòng)和多電機(jī)驅(qū)動(dòng)兩種，本文將主要介紹ACS550變頻器在作為單電機(jī)驅(qū)動(dòng)的典型案例三足式離心機(jī)的應(yīng)用和作為多電機(jī)取得驅(qū)動(dòng)的典型案例臥螺離心機(jī)的應(yīng)用。

　　2、變頻器在三足式離心機(jī)中的應(yīng)用

　　三足式離心機(jī)是一種結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、對(duì)物料的適應(yīng)性很強(qiáng)、應(yīng)用面最廣的立式離心機(jī)。分沉降型和過(guò)濾型兩大類。在本應(yīng)用中，變頻器驅(qū)動(dòng)的是離心機(jī)的轉(zhuǎn)鼓，啟動(dòng)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(jī)噪音大、故障率高、使用壽命短、轉(zhuǎn)速不穩(wěn)定等缺點(diǎn)，是重力沉降分離設(shè)備更新?lián)Q代產(chǎn)品。交流變頻離心機(jī)在減震系統(tǒng)和變頻電機(jī)等幾項(xiàng)重要指標(biāo)上具有鮮明的特色和獨(dú)創(chuàng)性。常見的三足式離心機(jī)的單機(jī)驅(qū)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(jī)中的應(yīng)用原理　ACS550變頻器的原理，在其外圍線路中，主要分三個(gè)部分：

　　(1)直流母線UDC+、UDC-端接制動(dòng)單+、—端，然后根據(jù)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(nèi)部繼電器，當(dāng)本單元出現(xiàn)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 ( 手動(dòng)): 得電起動(dòng)

　　DI2：正轉(zhuǎn)/ 反轉(zhuǎn)( 手動(dòng)): 得電轉(zhuǎn)向?yàn)榉崔D(zhuǎn)

　　DI3：EXT1/EXT2 選擇: 得電選擇自動(dòng)控制

　　DI4：運(yùn)行允許: 一旦斷開變頻器將停車

　　DI5：正轉(zhuǎn)/ 反轉(zhuǎn)( 自動(dòng)): 得電轉(zhuǎn)向?yàn)榉崔D(zhuǎn)

　　DI6：起動(dòng)/ 停車 ( 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(hào): 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(hào): 0…20 mA )

　　RO2C/2B：繼電輸出2， 可編程(默認(rèn)動(dòng)作：運(yùn)行)

　　RO3C/3B：繼電輸出3， 可編程(默認(rèn)動(dòng)作：故障)

　　AO1：直流數(shù)顯儀(頻率或轉(zhuǎn)速指示)

　離心機(jī)使用變頻器時(shí)，制動(dòng)方式應(yīng)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(jié)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?yàn)槟芎闹苿?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?yàn)橐话愕哪芰炕仞佒苿?dòng)單元諧波系數(shù)不盡理想)，應(yīng)安裝足夠容量的制動(dòng)電阻器，并采取散熱措施;當(dāng)然在非易燃場(chǎng)合，從節(jié)省一次性安裝成本考慮，也大都采用能耗制動(dòng)。