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                    制糖分離機的應用
                    日期: 2016-07-15
                    瀏覽次數: 423

                    一、引言

                    目前國內糖廠使用的離心機,大部分是變極調速間隙式離心機,這種離心機提速慢,制動采用抱閘制動對電機的沖擊大,電機很容易損壞,輔助時間長、噪音大,限制了生產能力的提高。由于糖廠處于經濟欠發達地區,采用自發電,電網電壓波動大,裕量小,且原料季節性強,要求設備在較短時間內保持高生產率,高可靠性,免維護,而離心機慣量大,頻繁制動,速度精度要求高,因此要求系統有足夠的制動能力,對電氣系統要求較高。

                    隨著變頻技術的發展,變頻器在制糖分離心機上的應用越來越多。采用變頻器驅動普通三相鼠籠電機可滿足制糖分離工藝的要求??紤]到分離機的機械特性屬于恒轉矩大慣性負載,應采用恒轉矩特性的變頻器并配置剎車制動單元,選用合適的制動單元,配以一定的制動電阻滿足分離機剎車制動的要求。本文介紹了新科瑞C500系列變頻器應用在糖廠分離機上,這種變頻器具有獨特的矢量控制、低速高轉矩輸出、轉差補償、AVR自動穩壓運行等功能。與原來的操作方式一致,采用多段速度控制。

                    二、制糖分離機的工藝

                    ??廣東某糖廠的制糖分離工藝采用離心脫水方式。分離機主要由錐體轉筒、驅動電機組成,電機軸與轉筒直接相連。從高濃度的糖水中結晶出來的固體糖,在錐體轉筒中進行脫水處理。處理的過程是:電機從零開始升速,這時物料也開始注入轉筒,升至200r/min大約需要1分鐘,注入的物料已達到1.5噸,這時停止注料,并且升速至700r/min運行1分鐘后,再升速到1000r/min,運行4分鐘后,水已全部拋干,逐步降速至停止,降速過程大約2分鐘。整個工藝過程需時8分鐘。?

                    三、制動單元及電阻?

                    ??1、能耗制動:由于負載較重(物料1.5噸),加速到1000r/min后,要在2分鐘的時間內停下來,必須加裝容量與變頻器容量相當的制動單元,制動單元實際上就是一個電壓滯環開關。在電機降速時,負載的動能很大,加在電機轉子上的電壓,給電機提供磁場,電動機變成了三相交流發電機,發電機發的電經逆變橋上的二極管整流變為直流對電容充電。如果電流可以觀測,則電流的流向和降速前相反,表明能量由負載返回變頻器,當電容的充電電壓達到710V時,制動單元開關打開,電流流向制動電阻力,電能以電阻發熱的形式耗掉。由于能量被消耗,電容電壓下降,下降到680V時制動單元關斷。只要制動過程沒有結束,制動單元就會反復地打開和關斷,使負載以平穩的速度,很快地降到零。?

                    ??2、制動電阻的計算:在有制動電阻制動的情況下,電動機內部的有功耗損部分,折合成制動轉矩,大約為電動機額定轉矩的20%。因此可用下式計算制動電阻的阻值:?

                    ??

                    制糖分離機的應用

                    ??式中:UC為制動單元動作電壓值,現為710V;TB為制動轉矩;TM為電動機額定轉矩;N為開始減速時電機的速度,本例為1000r/min。?

                    ??由制動單元和制動電阻構成的放電回路中,其最大電流受制動單元ICBG最大允許電流IC的限制,制動電阻的最小允許值為:?

                    ??Rmin=VC/IC

                    ??因此通常Rmin<RB(5Ω)<RB0

                    ??3、制動電阻的確定:視電機是否重復減速,制定電阻額定功率選擇是不同的,本例中電阻的額定功率為24kW,自然冷卻,如果強迫風冷電阻的額定功率可減小。一般制動電阻應采用雙線并繞的無感電阻,當然也可用普通的箱式電阻,但需在電阻兩端并接一只續流二極管,可使用快恢復二極管,耐壓1000V以上。

                    四、變頻改造方案

                    ??1、主要配置:C500高性能矢量變頻器,制動單元,制動電阻。

                    2、基本電氣圖如下:

                    制糖分離機的應用

                    ??3、變頻器參數設置如下:

                    ?

                    功能碼

                    設定值

                    說明

                    F0.01

                    1

                    運行命令為端子控制

                    F0.02

                    4

                    頻率源為內部PLC給定

                    F0.07

                    68

                    最大輸出頻率

                    F0.08

                    68

                    運行頻率上限

                    F0.11

                    100

                    加速時間為100S,根據現場設定

                    F0.12

                    100

                    減速時間為100S,根據現場設定

                    F2.01~F2.05

                    根據電機銘牌

                    電機參數,根據電機銘牌

                    FA.00

                    20

                    多段速0

                    FA.01

                    70

                    多段速1

                    FA.02

                    100

                    多段速2

                    FA.16

                    1

                    第0段運行時間

                    FA.17

                    1

                    第1段運行時間

                    FA.18

                    4

                    第2段運行時間

                    FA.37

                    1

                    運行時間單位為分鐘

                    ?

                    五、結語

                    ??該方案實現了系統軟啟動,有效保證系統控制工藝的同時提高了工效,節能效果顯著,并且有效延長了系統各設備的使用壽命,降低了設備維護量,為客戶取得了良好的經濟效益。實踐證明,該方案在制糖行業有著非常廣闊的應用前景,目前已成功的應用于多個分離機變頻改造的系統中。

                    ?

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