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离心机控制案例分析法

课题5 离心机控制装置 离心机是将液体与固体颗粒混合物进行分离的设备,它一般是工艺流程中的后处理设备,所以直接关系到最终产品的质量。从整体上看,我国离心机及自动控制技术水平与国外先进水平相比存在较大差距。主要表现在:离心机品种、规格少,不能完全满足国内生产需要,特别是分离物料粘度大、精度细的机械,效率高、生产能力大、自动化程度高的离心机绝大多数依赖进口;分离机理和应用技术研究落后,新产品开发速度慢;制造工艺落后,生产效率低,产品可靠性、稳定性较差,技术水平和自动化水平较低;配套设备和材料不能满足离心机产品生产的需要,尤其是产品的质量、可靠性很不稳定。 2、双电机离心机变频器的两种连接方法 (1)单路供电法 如图5-19所示,交流电网接到主变频器的R、S、T端,两变频器的直流母线直接并联.由于副电动机需要的无功励磁电流和副电动机偶尔作为电动机运行(例如启动阶段和加减速过渡过程)时的有功电流都要由主变频器提供,因此,选取主变频器的功率时应予以考虑。 子课题2:离心水洗机的变频控制 一、离心水洗机的控制原理 离心水洗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。图5-23所示的离心水洗机主要由滑动支承组件、外壳组件、锥体转筒组件、驱动电动机等组成。电动机的转轴与锥体连在一起,当电动机转轴旋转时,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由电磁阀开通向底盘从地下排水道排掉,达到脱水的目的。 【任务训练5-2:离心水洗机变频器MM440制动单元的设计与选型】 A、制动单元和制动电阻的选配和计算 步骤依次如下: 子课题3:离心洗衣机落布速度的测定 一、落布速度的测量 为了直观地了解离心水洗机进料或出料的速度,需要在落布架的转动轴处安装一个带齿轮的码盘,并配接一个电感式传感器,来获取齿轮变化的规律(如图5-36所示)。 【任务训练5-3:离心水洗机落布架速度的测量】 A、电气接线(如图5-37所示) B、程序编制 落布架速度的测量分主程序、子程序和中断程序三部分。 主程序如图5-39所示。 子课题4:综合解决方案 一、离心机变频器容量的选择 变频器的容量直接关系到离心机变频调速系统的运行可靠性,因此,合理的容量将保证最优的控制。变频器的容量选择在实际操作中存在很多误区,这里给出了三种基本的容量选择方法,它们之间互为补充。 二、离心机控制装置的硬件部分 1、离心机I/O配置(如表5-6所示) 【问题5】离心机变频器MM440能否外接制动单元?应该如何接线? 可以外接制动单元,具体接线参照图5-48进行。MM440变频器如果尺寸在FX或GX的则为C/L+、D/L-端子引线,A-F尺寸的则为DC+、DC-引线。该接线中制动电阻设定了热保护到MM440的输入端子DIN6。 图5-39 落布架测速主程序 图5-40 落布架测速子程序 中断程序如图5-41所示,其中速度单位的转换根据实际情况额定。 图5-41 落布架测速中断程序 1、从电流的角度 大多数变频器容量可从三个角度表述:额定电流、可用电动机功率和额定容量。其中后两项,变频器生产厂家由本国或本公司生产的标准电动机给出,或随变频器输出电压而降低,都很难确切表达变频器的能力。 选择变频器时,只有变频器的额定电流是一个反映半导体变频装置负载能力的关键量。负载电流不超过变频器额定电流是选择变频器容量的基本原则。需要着重指出的是,确定变频器容量前应仔细了解设备的工艺情况及电动机参数,例如潜水电泵、绕线转子电动机的额定电流要大于普通笼形异步电动机额定电流,冶金工业常用的辊道用电动机不仅额定电流大很多,同时它允许短时处于堵转工作状态,且辊道传动大多是多电动机传动。应保证在无故障状态下负载总电流均不允许超过变频器的额定电流。 2、从效率的角度 系统效率等于变频器效率与电动机效率的乘积,只有两者都处在较高的效率下工作时,则系统效率才较高。从效率角度出发,在选用变频器功率时,要注意以下几点: (1)变频器功率值与电动机功率值相当时最合适,以利变频器在高的效率值下运转。 (2)在变频器的功率分级与电动机功率分级不相同时,则变频器的功率要尽可能接近电动机的功率,但应略大于电动机的功率。 (3)当电动机属频繁起动、制动工作或处于重载起动且较频繁工作时,可选取大一级的变频器,以利用变频器长期、安全地运行。 (4)经测试,电动机实际功率确实有富余,可以考虑选用功率小于电动机功率的变频器,但要注意瞬时峰值电流是否会造成过电流保护动作。 (5)当变频器与电动机功率不相同时,则必须相应调整节能程序的设置,以利达到较高的节能效果。 变频器负载率b与效率h的关系曲线见图5-42

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