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叠螺式污泥脱水机厂家分析变频控制系统在大型脱水机中的 应用
信息来源:www.jiuzehb.com    发布时间:2020.02.26

变频控制系统在大型脱水机中的 应用

 一,大型脱水机能广泛用于纺织业的 染整、洗水、织造、宾馆旅游业水洗物料的 脱水以及陶瓷化工、选矿等厂家,目前国内广泛使用的 主要有HSB型滑动支承式大型脱水机。

  二,本文以HSB系列的 大型脱水机为例介绍变频控制系统(system)的 应用。该脱水机主要由滑动支承组件、外壳组件、锥体转筒组件、驱动电机等组成。电机的 转轴与锥体连在一起,当电机转轴旋转时,带水的 纺织物在锥体转筒内,在离心力的 作用下,纺织物的 水甩向转筒的 外壁,从转筒壁上的 排水孔向底盘从地下排水道排掉,达到脱水的 目的 。整机支承在三个滑动支承座上,并设有振动振幅控制装置,它控制由于纺织物在锥体转筒内放置不平衡、锥体在运转过程中振幅超过了一定值时切断主机电源,使机器停止工作,终起到安全保护的 作用。

  三,本系列的 大型脱水机的 工作流程分为3个部分:

 1、 进布方式:带水的 纺织物从落布架上进入到锥体转筒中,此时脱水机以低速正向运行, 保证可以手工进行纺织物的 堆放调整;

 2、 脱水方式:带水的 纺织物在锥体转筒的 高速离心力作用下,达到脱水的 目的 ,此时脱水机从低速逐渐加速,终高速运行,然后在设定的 脱水时间结束后,逐渐减速运行直至停止;

 3、 出布方式:脱水后的 纺织物从锥体转筒经过落布架输送到成品车上,此时脱水机以低速反向运行。

  四,大型脱水机变频控制(control)系统:

 1、由于大型脱水机属于大惯性、近似的 恒转矩负载,必须选用交流变频器的 基础上配置制动单元和制动电阻才能满足系统的 要求。本系统采用的 是华为TD2000-4T0110G变频器,它具有优化空间矢量PWM调制、转矩补偿、自动节能运行、电压AVR自整定等一系列功能,其接线主回路和控制回路如图2所示。

 2、在TD2000变频器的 外围线路中,主要分三个部分:

  (1)直流母线

  P、N端接制动单元

  P、N端,然后再由制动单元的

  P、PB端外接制动电阻BR,Tk为制动单元的 内部继电器(作用:自动调节、转换电路等作用),当本单元出现故障时,Tk动作,通过(tōng guò)变频器的 端子X3定义,瞬间封锁U/V/W输出,并在变频器上产生故障信号。

  (2)控制回路输入端子中,FWD/REV为正/反转信号、X1/X2为定义为二段频率设定的 多功能输入端子,其中FWD/REV/ X1/X2/COM互相配合实现脱水机的 三种工作方式(即C1正向高速运行,C2低速正向运行,C3低速方向运行);X3为定义为外部故障常开输入的 多功能输入端子,配合制动单元的 内部继电器Tk,实现制动保护。

  (3)控制回路输出端子中,TA和TC为变频器的 故障指示,外接故障灯;FM和GND外接0~10V的 直流数显仪(频率或转速指示);Y1和COM为开路集电极(electrode)输出,在本系统定义为“运行”信号。

 五,变频控制系统的 制动特性

 实现脱水机的 制动特性必须包含制动单元和制动电阻。

 六, 制动单元的 设置和应用

 制动单元的 安装和配线必须注意下述几点:

  (1) 安装环境的 温度、湿度、腐蚀情况、通风情况等必须符合说明书要求;

  (2) 与变频器相连时,请选用不同颜色的 导线,防止P/N接反,否则将烧毁制动单元并损坏变频器;

  (3)

  P、N配线需选用600V耐压等级电导线,配线长度应尽量短,如长度超过5M,需采用双绞线。

 七,本制动单元采用华为TDB-4C01-0150,它具有如下的 基本功能:

 

  1、参数设定

  动作电压设定:通过拨码开关NO.3可以设定动作电压设定值660V或710V(默认值)。

制动使用率:通过拨码开关、NO.2可以设定制动单元的 工作使用率,默认值为10%,但由于本系统对制动要求比较高,设置为75%。

2、 故障报警

 模块异常:当直流回路发生短路、过载或IGBT模块损坏时制动单元报警,故障继电器Tk动作,红灯亮。

 散热器过热:制动单元散热器过热报警,故障继电器Tk动作,红灯亮。

制动单元故障后,其内部继电器Tk马上动作,通过对变频器输入端子X3的 定义(F121=6 即将X3定义为外部故障常开输入)即可瞬间封锁U/V/W输出,并在变频器的 OP面板为E015(即外部设备故障报警)。

3、制动电阻的 选择

在制动单元的 工作刚才中,直流母线的 电压升降取决于常数RC,R为制动电阻的 阻值,C为变频器电解电容的 容量。由充放电曲线我们知道,RC越小,母线电压的 放电速度越快,在变频器中C保持一定的 情况下,R越小,母线电压的 放电速度越快。

我们通常由以下公式求出制动电阻的 阻值

式中:Uc 制动单元动作电压值,一般为710V/660V

Tb 制动转矩

Tm 电动机额定转矩

本系统(system)制动电阻采用2Kw/30欧姆的 标称规格,可以适应自动脱水机的 正常制动。

4、变频器(Variable-frequency Drive)的 参数设置

八,本系统采用华为TD2000系列的 变频器,为适应大惯量负荷的 运行需求,需要进行如下的 参数设置:

1、启动方式

参数号F21=2 转速跟踪再启动

变频器在启动前,通过检测电机的 转速和方向,实施对旋转中电机的 平滑无冲击启动。此种启动方式特别适合停机状态有正转或反转现象的 大惯性负载的 瞬时停电再启动。

2、停机方式

参数号F30=0 减速停止

变频器(Variable-frequency Drive)在接到运行停止命令后,按照减速时间逐渐减少输出频率而后停机。这时候的 制动,就可以在此过程中自动加入。

3、过压失速功能

参数号F38=1过压失速功能选择(xuanze)允许;F39=145% 过压失速点为直流母线电压基准值×145% ,变频器在减速运行过程中,由于负载惯性的 影响,可能会出现电机转速的 实际下降率低于输出频率的 下降率,此时电机会回馈电能给变频器,造成变频器直流母线电压升高,到660V时制动单元动作,由于制动单元存在一定的 使用率,如果高惯量的 影响持续的 话,就会出现直流母线电压持续升高,此时若不采取措施,还是会出现过压跳闸。因此,有了过压失速保护功能,就能在减速运行中自动比较过压失速点与实际的 直流母线电压,若后者超过了前者,就让变频器输出频率停止下降,直到再次检测到后者低于前者时,才让变频器实施减速运行。

4、输入输出端子功能选择

参数号F119=1 端子X1功能为多段频率端子1;

参数号F120=2 端子X2功能为多段频率端子2;

参数号F121=6 端子X3功能为外部故障常开输入;

参数号F128=0 端子Y1功能为变频器运行中信号;

5,、加减速时间

参数号F09=500 加速时间为500s;F10=550 减速时间为550s

由于负载惯性的 影响(influence),必须将大型脱水机电机转速的 加减速时间设定为合理的 数值,如果时间过短,就会出现变频器过流、过压等故障;如果时间过长,设备的 运行效率就会大大降低。