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          四方V560變頻器在離心機上的應用

          摘要:工業(yè)離心機也叫分離機,通過離心力的作用完成混合物的固體或液體的分離工作。老式的工頻離心機電機的啟動電流大、機械振動大、啟停時間長、工作效率低。采用變頻器控制離心機可以有效的減少啟動時的沖擊電流,加減速時間可以根據(jù)負載和工藝要求任意設(shè)定,提高工作效率。本文介紹了安徽某化工廠采用四方V560系列變頻器對原有的離心機進行改造,并取得了良好的效果。

          關(guān)鍵詞:離心機,化工,變頻器,V560;

          一、工業(yè)離心機工藝介紹

          1.1 工業(yè)離心機簡介

          工業(yè)離心機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、氣動控制,離心釜是實現(xiàn)固液分離的主要部件,由一臺三相交流電機通過皮帶傳動。根據(jù)工藝特點在開始階段物料主要是固液混合物,剛起動時負載相對較大,當達到一定的轉(zhuǎn)速時液體在離心力的作用下由離心外側(cè)流出,這樣部分液體先被分離出來,隨著電機轉(zhuǎn)速的進一步提高,負載也相應減小。根據(jù)工藝要求,一般分為幾個不同轉(zhuǎn)速運行以達到分離效果。

          1.2工業(yè)離心機工藝要求

          1) 實現(xiàn)離心機進料、洗滌、脫水、刮刀四(多)段速度控制,進料時運行速度120r/min,洗滌使運行200r/min,脫水時運行速度960 r/min,刮刀時運行速度500 r/min;

          2) 為了提高生產(chǎn)效率,起動和停車時間要短;

          3) 電機在停車過程中能夠自行減速,不需任何外加阻力。

          二、電氣配置方案

          2.1傳統(tǒng)工頻方案

          安徽某化工廠改造項目的工業(yè)離心機為一臺額定電流45KW,轉(zhuǎn)速為960 r/min 的6極電機,采用Y—△啟動方式,電動機通過傳動帶帶動回轉(zhuǎn)體運轉(zhuǎn),電動機上的帶輪內(nèi)裝有摩擦式離心離合器,由繼電器和液力耦合器控制調(diào)速。

          2.2變頻改造方案

          離心機為恒轉(zhuǎn)矩負載,起動轉(zhuǎn)矩和機械慣性較大,變頻器的選型一般放大一檔使用,因此,我們選擇一臺四方V560系列55KW矢量型變頻器。將原電動機側(cè)摩擦式離心離合器式的帶輪改為直接傳動的普通帶輪。采用變頻器的多段速功能,對離心機進料、洗滌、脫水、刮刀4個工作階段的轉(zhuǎn)速進行精確控制。離心機的工作狀態(tài)采用原有的PLC控制系統(tǒng),為變頻器提供離心機的工作狀態(tài)信號,變頻器的轉(zhuǎn)速設(shè)定在變頻器的多段速功能中設(shè)定。

          三、工業(yè)離心機變頻系統(tǒng)方案

          3.1系統(tǒng)主要配置:

          V560-4T0550矢量變頻器、DBKU-4T0900制動單元、18KW/8Ω制動電阻

          電氣圖如下:

          四方V560變頻器在離心機上的應用

          上圖中,DI1/CM設(shè)置為變頻器啟動停止控制端子,當DI1與CM閉合時,則變頻器啟動,若DI1與CM斷開時,變頻器為停止狀態(tài)。

          DI2~DI6端子為數(shù)字量信號端口,其公共端統(tǒng)一為CM,即與CM閉合導通有效。其中DI2、DI4、DI5端子設(shè)置為變頻器多段速控制,分別設(shè)置為DI2為進料速度、DI3為洗滌速度、DI4為脫水速度、DI5為刮刀速度,DI6設(shè)置為故障復位。

          L1、L2、L3為三相輸入,U、V、W為變頻器三相輸出。

          TA/TB/TC為變頻器繼電器輸出端子,其中TA/TB為常閉端口,TA/TC為常開端口。根據(jù)實際電氣設(shè)計及其控制需要,客戶可以極其方便的選擇常閉或者常開端口為報警輸出。

          P+、P-為變頻器外接制動單元端口,制動單元中POW端子接變頻器的24V電源,ENA 端子接變頻器CM接地端;P+、PB為外接制動電阻端口。

          3.2調(diào)試參數(shù):

          功能代碼

          名稱

          出廠值

          設(shè)定值

          F0.0.09

          電機類型與控制模式選擇

          0000

          0000

          F0.2.29

          頻率設(shè)定1面板數(shù)字設(shè)定(進料轉(zhuǎn)速)

          0.0

          10.00

          F0.3.33

          控制命令1

          0

          1

          F0.4.44

          直流抱閘控制

          0

          1

          F0.4.45

          直流抱閘/控制啟動頻率/速度

          2.00

          1.00

          F0.4.46

          直流制動作用時間

          0.0

          20.0

          F0.4.47

          直流抱閘/制動注入電流

          50.0

          10.0

          F1.0.03

          加速時間1

          5.0

          100.0

          F1.0.04

          減速時間1

          5.0

          100.0

          F1.1.13

          載波頻率

          6

          4

          F1.1.14

          載波特性

          0111

          2111

          F1.4.39

          /減速電流限制水平

          160

          200

          F2.0.00~ F2.0.04

          電機額定參數(shù)

          按照電機實際參數(shù)設(shè)定

          F2.2.52

          矢量模式起動勵磁時間

          0.5

          1

          F2.2.53

          電機參數(shù)測定(矢量自學習)

          0

          1

          F3.0.00

          多功能輸入端子DI1(啟動)

          0

          7

          F3.0.01

          多功能輸入端子DI2(進料)

          0

          1

          F3.0.02

          多功能輸入端子DI3(洗滌)

          7

          2

          F3.0.03

          多功能輸入端子DI4(脫水)

          8

          3

          F3.0.04

          多功能輸入端子DI5(刮刀)

          13

          4

          F3.0.05

          多功能輸入端子DI5(復位)

          0

          13

          F6.0.00

          1運行頻率(洗滌轉(zhuǎn)速)

          5.00

          20.00

          F6.0.01

          2運行頻率(脫水轉(zhuǎn)速)

          10.00

          50.00

          F6.0.02

          3運行頻率(刮刀轉(zhuǎn)速)

          15.00

          30.00

          四、調(diào)試注意事項

          1. 離心機的啟動轉(zhuǎn)矩較大,啟動比較困難。因此變頻器的啟動轉(zhuǎn)矩要盡可能的高,若在加速中出現(xiàn)過流、過載報警,應適當延長變頻器的加速時間。

          2. 離心機的機械慣性較大,在減速過程中電機處于發(fā)電狀態(tài),因此,系統(tǒng)中必須加裝制動單元和制動電阻。若運行中出現(xiàn)減速過流、過壓報警或制動電阻發(fā)熱嚴重,可適當放大制動電阻功率和延長停車減速時間。

          五、改造后的效果

          工頻系統(tǒng)長期使用存在的缺點:

          l 起動電流大:電機Y—△起動電流為額定電流的2~3倍,大電流頻繁起動極易造成電機溫度升高、絕緣老化快從而損壞電機;

          l 機械振動大:啟動和停止機械振動大,維護、維修成本高;

          l 啟、停時間長:離心機機械慣性較大,摩擦力小,傳統(tǒng)的摩擦塊剎車,停車時間達200S;啟動時需緩慢加速,每次起動需要180s,啟動和停車時間長,工作效率低。

          變頻系統(tǒng)的優(yōu)勢:

          l 實現(xiàn)電機軟啟動,變頻器從0HZ開始啟動,電流只有全壓啟動的三分之一,有效減少了對電網(wǎng)的沖擊;

          l 啟動平滑,消除機械的沖擊,保護機械設(shè)備延長設(shè)備使用壽命;

          l 有效縮短了起動和停車的時間,啟動時間100S,停車時間100S,提高了生產(chǎn)效率;

          l 變頻器多段速功能,對離心機進料、洗滌、脫水、刮刀4個工作階段的轉(zhuǎn)速進行精確控制,省去了工頻系統(tǒng)中液力耦合器等部件;

          l 系統(tǒng)采用變頻調(diào)速可以有效達到節(jié)能降耗,提高使用效率。

          六、結(jié)束語

          本文介紹了四方V560矢量型變頻器應用在工業(yè)離心機的系統(tǒng)方案,通過變頻調(diào)速,可以根據(jù)不同工藝要求選擇多段速運行,變頻控制實現(xiàn)電機的軟啟動可以有效減少對電網(wǎng)的沖擊,強勁的啟動力矩和直流制動、能耗制動等功能,有效縮短了離心機啟動和停車時間。該方案在現(xiàn)場取得了非常好的使用效果。

          參考文獻:

          1、《V560系列高性能矢量變頻器說明書》 深圳市四方電氣技術(shù)有限公司

          2、李方圓. 變頻器行業(yè)應用實踐,2006(1)

          標簽: 變頻器四方應用  

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