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易驱ED3000变频器在 糖厂分离机上的应用


一、分离机在 技改前的运行
云南某糖 厂的制糖分离工艺采用离心脱水方式。分离机主 要由锥体转筒、驱动电机组成,电机轴与 转筒直接相连。从高浓度 的糖水中结晶出来的固体糖,在锥体转 筒中进行脱水处理。处理的过程是:电机从零开始升速,这时物料 也开始注入转筒,升至210r/min大约需要1分钟,注入的物料已达到1.5吨,这时停止注料,并且升速至700r/min运行1分钟后,再升速到1000r/min,运行4分钟后,水已全部抛干,逐步降速至停止,降速过程大约2分钟。整个工艺过程需时8分钟。
在改造之前,采用的电机是24-8-6极多极电机。多极电机 的转速变化是突变的,频繁的升速、降速对电 网和机械的冲击较大,带来的后 果是维修费用高,停工损失很大。
二、分离机变频调速控制
采用交流 变频器驱动普通三相鼠笼电机可满足制糖分离工艺的要求。考虑到分 离机的机械特性属于恒转矩大惯性负载,应采用恒 转矩特性的变频器并配置刹车制动单元,选用合适的制动单元,配以一定 的制动电阻满足分离机刹车制动的要求。
变频器采用易驱ED3000系列 110kW。这种变频 器具有独特的拟超导控制、低速高转矩输出、转差补偿、AVR自动稳压运行等功能。与原来的 操作方式一致,采用多段速度控制。
三、制动单元及电阻
1、能耗制动:由于负载较重(物料1.5吨),加速到1000r/min后,要在2分钟的时间内停下来,要加装容 量与变频器容量相当的制动单元,制动单元 实际上就是一个电压滞环开关。在电机降速时,负载的动能很大,加在电机 转子上的电压,给电机提供磁场,电动机变 成了三相交流发电机,发电机发 的电经逆变桥上的二极管整流变为直流对电容充电。如果电流可以观测,则电流的 流向和降速前相反,表明能量 由负载返回变频器,当电容的 充电电压达到710V时,制动单元开关打开,电流流向制动电阻力,电能以电 阻发热的形式耗掉。由于能量被消耗,电容电压下降,下降到680V时制动单元关断。只要制动 过程没有结束,制动单元 就会反复地打开和关断,使负载以平稳的速度,很快地降到零。
2、制动电阻的计算:在有制动 电阻制动的情况下,电动机内 部的有功耗损部分,折合成制动转矩,大约为电 动机额定转矩的20%。UC为制动单 元动作电压值,现为710V;TB为制动转矩;TM为电动机额定转矩;N为开始减 速时电机的速度,本例为1000r/min。
由制动单 元和制动电阻构成的放电回路中,电流受制动单元ICBG允许电流IC的限制,制动电阻的允许值为:
Rmin=VC/IC
因此通常Rmin<RB(5Ω)<RB0
3、制动电阻的确定:视电机是否重复减速,制定电阻 额定功率选择是不同的,本例中电 阻的额定功率为24kW,自然冷却,如果强迫 风冷电阻的额定功率可减小。一般制动 电阻应采用双线并绕的无感电阻,当然也可 用普通的箱式电阻,但需在电 阻两端并接一只续流二极管,可使用快恢复二极管,耐压1000V以上。
四、实际运行效果
分离机改造成功后,从未发生过任何故障,故障停工 损失减少为零,节省大量维修费。易驱变频 器在制糖分离机上的成功应用,充分说明 其他类似农药生产、物料脱水、选矿等行业,都可以用 易驱变频器改造提高整机的性能。
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