一、攪拌機的配置及運行概況
攪拌機械在化工、制藥、食品、水工業(yè)、塑料等行業(yè)的生產(chǎn)過程中應用很廣泛,攪拌機械在設計時均是按使用工況的要求考慮一定余量,而攪拌機在實際使用過程中,則不一定要在最大轉速下工作,有很多時間都可以工作在非滿載狀態(tài);傳統(tǒng)的攪拌機通常不進行調(diào)節(jié)或采用機械方式調(diào)速;機械方式調(diào)速會增大攪拌機的損耗,同時會使攪拌機工作在波動狀態(tài),也使攪拌機設備工作在“大馬拉小車”的狀態(tài),很不經(jīng)濟。
由于泵類設備的電動機在變頻調(diào)速方式下運行時的功率與其轉速(頻率)的關系可知:變頻器調(diào)速方式的節(jié)能效果很高,勝過以往的任何一種調(diào)速方式,并可通過節(jié)能在較短的時間里收回投資。因泵類負載與液體攪拌機負載相似,故通過在攪拌機設備上加裝變頻調(diào)速節(jié)能裝置,則可一勞永逸的解決好傳統(tǒng)攪拌機在使用過程中存在的很多問題,并可通過變頻節(jié)能收回投資。
二、攪拌機變頻方案
根據(jù)攪拌機配置及運行轉矩大的特點,通常是在攪拌機上加裝設一套矢量型的變頻器(選型比電機功率放大一檔)調(diào)速裝置;保留攪拌機原工頻系統(tǒng),并與攪拌機的變頻系統(tǒng)互為備用可相互切換使用,工頻與變頻之間設聯(lián)鎖。在實際工作的過程中,可以根據(jù)攪拌物料的特性以及加入其它化學物質(zhì)的時間不同,設定多段速度,最多可以達到八段不同速度。同時也可以采用變頻器的程序運行功能,最多可以設定七段不同速度,不同時間的自動程序運行模式,大大減輕工人的勞動強度,提高生產(chǎn)效率。
利用微能矢量型變頻器強大的通訊功能,配合工控機和組態(tài)軟件等,還可實現(xiàn)與主控室進行聯(lián)網(wǎng)控制,便于監(jiān)控人員自動化管理。如果用戶希望采用DCS或者是FCS,那么則可以由D/FCS負責采集模擬量、開關量等信號,變頻器輸出的模擬量、開關量信號全部進入DCS系統(tǒng),形成閉環(huán)控制,同時實現(xiàn)相關輔機聯(lián)鎖功能等。為確保系統(tǒng)可靠性,建議在變頻系統(tǒng)上增加工頻軟啟動旁路裝置,公司已大規(guī)模生產(chǎn)符合各種工業(yè)場合標準的工/變頻轉換的一體柜機。
三、微能矢量型變頻器的特點
適用于大慣量 高精度 位勢負載等高端場所,主回路設計采用正負母線疊加和SCR無觸點優(yōu)化技術,更加適應潮濕、粉塵等惡劣場合。
有/無PG的V/F控制及矢量控制模式四種可選,均可獲得超強的起動轉矩與性能
開環(huán)低速高額定轉矩輸出,速度控制可達100:1
閉環(huán)零速亦可進行全轉矩控制,控制范圍達1000:1
先進的電機自動調(diào)諧功電機工作在最佳狀態(tài)
內(nèi)置自動轉矩補償功能
內(nèi)置滑差補償功能高效運行
內(nèi)置RS-485通訊接口,完全支持MODBUS通訊協(xié)議
內(nèi)置PID調(diào)節(jié)器
內(nèi)置參數(shù)拷貝功能
可設定節(jié)能運行方式LED/LCD顯示 界面友好
多種參數(shù)在線監(jiān)視功能及在線調(diào)整功能
四、變頻器改造控制原理
在操作臺上可進行啟動/停止和調(diào)速,將頻率和電流信號接回控制室的操作臺上,以便監(jiān)視。變頻器調(diào)試參數(shù)如下:
環(huán)境設定參數(shù)
A1-00:0-英語-語種選擇
A1-01:4-高級設定-參數(shù)存/取
A1-02:2-無PG矢量控制-控制模式選擇
應用設定參數(shù)
B1-01:1-外部端子控制-頻率指令選擇
B1-02:1-外部端子控制-運轉指令選擇
B1-03:1-自由停車-停止方式選擇
B3-01:1-起動時速度搜尋-速度搜尋選擇
C1-01:60S-加速時間1-加速時間
C1-02:65S-減速時間1-減速時間
C8-30:2-載波頻率-載波頻率選擇
五、攪拌機改造變頻調(diào)速裝置的優(yōu)點
1、攪拌機變頻節(jié)能裝置為開環(huán)調(diào)節(jié);
2、軟啟動\軟停止方式可減小啟動沖擊電流;
3、變頻器帶有智能保護,故障時可自動停機;
4、可根據(jù)不同的工藝采用不同的轉速;
5、通過變頻調(diào)速實現(xiàn)節(jié)能:
因為攪拌機的電動機在變頻調(diào)速方式下運行時的功率與其轉速的特性與泵類負載相似,即其運行功率與其轉速(頻率)的三次方成正比,粘度高的該比例會有所下降(一般會介于二次方與三次方之間)。故使用變頻器方式調(diào)速時還會獲得很可觀的節(jié)電率。
例:一攪拌機容量:1×93KW ,轉速180r/min,實際用160r/min也可;故,變頻節(jié)電率=1-1603/1803=0.3=30%或=1-1602/1802=0.21=21%,在21%~30%之間。
六、系統(tǒng)改造后的性能
(1)采用變頻器控制,在滿足使用要求的前提下達到了最大限度的節(jié)能。
(2)由于降速運行和軟啟運,減少了振動、噪音和磨損,延長了設備維修周期和使用壽命,提高了設備的MTBF(平均故障維修時間)值,并減少了對電網(wǎng)沖擊,提高了系統(tǒng)的可靠性。
(3)系統(tǒng)具有各種保護措施,使系統(tǒng)的運轉率和安全可靠性大大提高。
(4)變頻調(diào)速控制系統(tǒng)與工頻控制系統(tǒng)可設定互為互鎖,不影響原系統(tǒng)的運行,且在變頻調(diào)速閉環(huán)控制系統(tǒng)檢修維護或故障時,原工頻控制系統(tǒng)照樣可以正常運行。