艾默生共直流母线交流变频调速系统在自然环境中的工控低压变频器技术应用于卧螺离心机的运用
在自然环境中,工控低压变频器技术应用于卧螺离心机的运用,艾默生共直流母线交流变频调速系统发挥了重要作用。这些系统安装在卧螺离心机差速器小轴端,与背驱动装置如电涡流制动器、异步电动机和液力马达等相连。在螺旋滞后时,这些装置通过消耗离心机动能来对小轴施加制动力矩,以实现差转速的调节。
对于小轴而言,这些装置是一种负负载。通用的变频器调速系统中,和差速器小轴相连的电动机通常处于再生状态,运行在第四象限,从离心机接受机械能,并将再生制动的能量反馈到变频器的直流母线上,再通过制动电阻进行消耗。如何回收该部分能量是国内外离心机制造商关注的问题。
利用特别设计的四象限运行变频器,如ABB公司Acs611型变频器,可以将再生能量直接反馈回电网,但价格昂贵,在国内除了某些大型钢厂以外很少应用。Alra_Laval公司生产的大型污水处理离心机使用双重能源反馈节能调频控制系统(Acs800系列变频器),目前在香港昂船洲污水处理厂运行。
国内也有企业利用国产变频器,将共直流母线交流变频技术应用于卧螺离心机,使得该部分能量大部分得到回收,取得了良好的社会效益和经济效益。这一技术推广应用无疑具有重要意义。
共直流母线交流变頻調速系統之結構與特性:
2.1結構
如圖1所示,由主電動機驅動離心機,而副電動機則與差速機的小軸同軸連接,其轉速由變頻器控制。
2.2特性
①優良節能性能:當離開時期發生的再生功率被傳遞給副變頻者的直流母線,並且因為主、副變頻者的直流母線並聯,這樣該功率就通過主變頻者被傳遞給主電動機使用。
②快速響應:有些PID調節系統可能會有超調現象以及過渡過程時間較長,但這種調整可以迅速改善轉矩響應時間僅需150-200毫秒。
③容易處理突發事件造成物料積聚:當副電動機逆轉運行於第1象限時,這時候差轉很大An = (Ni+n)/I,因為變頻具有兩倍額定力矩的靜態起動轉矩,因此可以輕鬆排除積聚物料。
④有利於實現恒力矩控制:某些材料,如城市污水含有60%~70%有機物質沉泥具有可壓縮性因此需要實時監測並根據力的波動及時控制進料或差轉速度以避免堵塞。
設計實例:
例如LW430W離心機,其運行轉數n=2200 r/min,小軸力的M=4 000~5 000Nm,配比i=91:1,小軸操作範圍An=2~20 r/min(正常運行10~12r/min);其餘內容省略...