摘 要:本文主要講述康沃變頻器在工業(yè)離心機上的應(yīng)用及變頻器制動單元在該設(shè)備上的使用
關(guān)鍵詞:康沃變頻器; 離心機; 制動單元
1、 引言
工業(yè)離心機是化工行業(yè)主要設(shè)備之一,其主要通過離心力作用將固液分離。一般包括進料、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閥、氣動閥控制;離心釜為實現(xiàn)固液分離的主要部件,由一臺三相電機通過皮帶傳動。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(yīng)減小。根據(jù)工芝一般分為幾個不同的分離效果。
三足立式離心機結(jié)構(gòu)示意圖如圖1下所示。
2、變頻器在離心機上的應(yīng)用
2.1 變頻器應(yīng)用的提出
近幾年變頻器作為一種工業(yè)控制設(shè)備在不斷更新發(fā)展,在各行各業(yè)都獲得了廣泛的應(yīng)用。隨著電力電子技術(shù)、變頻控制理論、微機控制技術(shù)的不斷成熟,變頻器的性能不斷完善、功能也不斷增強:如多段速、可編程自動運行、通訊等,這使用得變頻器能適應(yīng)多種應(yīng)用場合。根據(jù)離心機的生產(chǎn)工藝,可采用變頻器的多段速功能控制來實現(xiàn)。另外,變頻器一般都帶有內(nèi)置制動單元或外部制動單元,這可解決離心機在停車時因慣性大造成停車困難的問題。
2.2 康沃G2系列變頻器在離心機上的應(yīng)用
離心機負載為恒轉(zhuǎn)矩大慣性負責(zé),這里選用深圳康沃公司專業(yè)生產(chǎn)的G2系列恒轉(zhuǎn)矩型變頻器。以電機功率為22kW的4極電動機為例,選用CVF-G2-4T0220,其控制電路如圖2所示。
其中X1到X3為康沃變頻器多功能控制端子,這里作為多段速選擇端子使用,根據(jù)需要選用三段速即低速運行、中速運行及高速運行,具體運行速度可通過設(shè)定相對應(yīng)的參數(shù),CVF-BU-4T0220為康沃公司專業(yè)生產(chǎn)的制動單元,其原理參見圖4。
2.1 康沃變頻器主要參數(shù)設(shè)定
根據(jù)離心機負載特性,設(shè)定以下主要參數(shù):
其中多功能端子與多段速度選擇如下(0表示斷開、1表示接通):
2.2 康沃制動單元的應(yīng)用
離心機為大慣性負載,采用變頻器控制時都要求增加制動單元才能滿足要求。由電機的運行特性知道當電機的實際轉(zhuǎn)速高于同步轉(zhuǎn)速時,電機運行在發(fā)電機狀態(tài)。當離心機開始停機時,變頻器的輸出頻率開始按減速時間下降,由于負載慣性較大,離心機此時轉(zhuǎn)速變化較慢,造成電機實際轉(zhuǎn)速高于同步轉(zhuǎn)速,電機處于發(fā)電機狀態(tài)。由變頻器的主回路可知,此時電機側(cè)反饋回的能量將通過逆變回路的續(xù)流二極管D1-D6反饋到直流回路的濾波電容C1、C2上,這時變頻器的母線電壓UD并會升高(即泵升電壓)。
如果不把這部份能量消耗掉,過高的泵升電壓將使用變頻器出現(xiàn)保護,甚至?xí)p壞變頻器。為盡快把電機反饋的能量消耗掉必須加裝裝制動組件,深圳康沃電氣公司專業(yè)生產(chǎn)的CVF-BU系列制動單元適用于各種通用變頻器,如圖3所示。當制動單元控制回路檢測到直流母線電壓達到設(shè)定值時控制其開關(guān)器件IGBT開通,制動電阻RB接到回路中將電機的反饋的能量消耗在電阻上。
3 調(diào)試注意問題
根據(jù)離心機負載特性,在調(diào)試時應(yīng)注意:
3.1 離心機負載起動轉(zhuǎn)矩要求較高,可能出現(xiàn)起動難的情況。這時可適當提升變頻器的轉(zhuǎn)矩補償值,康沃G2系列設(shè)定參數(shù)為L-1。但起動轉(zhuǎn)矩補償不可太大,否則可能出現(xiàn)過流(故障代碼為ER03)、過載(故障代碼為ER09)等報警,若在加速中出現(xiàn)過流報警(故障代碼為ER01),應(yīng)適當延長加速時間。
3.2 離心機慣性大,若要變頻器按減速時間停車,必須加裝制動單元,其制動電阻的選擇可參考提供的說明書。正常工作時制動電阻會因消耗能量而發(fā)熱,如果減速時會出現(xiàn)過壓報警(故障代碼為ER05)可通過設(shè)置b-8參數(shù)適當延長減速時間。
3.3 一般離心機安裝在操作現(xiàn)場,多臺變頻器集中置于控制室內(nèi)。如果現(xiàn)場距離心機距離超過變頻器的允許范圍,應(yīng)采相應(yīng)的處理措施,如合理分布主回路線與控制、加裝輸出電抗或濾波器以防變頻器輸出電壓的衰減,或考慮加大變頻器的容量。
4 結(jié)論
離心機采用變頻調(diào)速,可以根據(jù)不同工藝要求和物料的方便地選擇多段速運行,同時采用變頻控制實現(xiàn)電機的軟啟動減少對電網(wǎng)的沖擊。變頻器具有過流、過載、過壓等豐富的保護功能。當負載或電機出現(xiàn)異常時變頻器因故障停機并快速封鎖輸出,這樣可及時保護電機。
本文對康沃變頻器應(yīng)用于驅(qū)動離心機負載進行了分析,供相關(guān)用戶參考。