標(biāo)科變頻器在攪拌機(jī)上的應(yīng)用
標(biāo)科變頻器在攪拌機(jī)上的應(yīng)用 隨著變頻技術(shù)的成熟,變頻器在電氣傳動領(lǐng)域中應(yīng)用越來越廣泛。其控制方式的多樣化、完善的電機(jī)保護(hù)功能以及其特有的優(yōu)點(diǎn)是目前在工控領(lǐng)域其它無可比擬的。一:改造原理由流體傳輸設(shè)備攪拌機(jī)的工作原理可知:攪拌機(jī)的流量(風(fēng)量)與其轉(zhuǎn)速成正比;攪拌機(jī)的壓力(揚(yáng)程)與其轉(zhuǎn)速的平方成正比,而攪拌機(jī)的軸功率等于流量與壓力的乘積,故攪拌機(jī)的軸功率與其轉(zhuǎn)速的三次方成正比(即與電源頻率的三次方成正比)根據(jù)上述原理可知:降低攪拌機(jī)的轉(zhuǎn)速,那么其功率可以下降得更多。例如:將供電頻率由50Hz降為45Hz,則P45/P50=(45/50)3=0.729,即P45=0.729P50(P為電機(jī)軸功率);將供電頻率由50Hz降為40Hz,則P40/P50=(40/50)3=0.512,即P40=0.512P50(P為電機(jī)軸功率)。攪拌機(jī)消耗功率與轉(zhuǎn)速的三次方成正比。即N=KN3 N:為攪拌機(jī)消耗功率;n:為攪拌機(jī)運(yùn)行時的轉(zhuǎn)速;K為比例系數(shù)。而攪拌機(jī)設(shè)計是按工頻運(yùn)行時設(shè)計的,但攪拌時除高速外,大部分時間流量較小,由于采用了變頻技術(shù)及微機(jī)技術(shù)有微機(jī)控制,因此可以使攪拌機(jī)運(yùn)行的轉(zhuǎn)速隨流量的變化而變化,最終達(dá)到節(jié)能的目的。實(shí)踐證明,使用變頻設(shè)備可使攪拌機(jī)運(yùn)行平均轉(zhuǎn)速比工頻轉(zhuǎn)速降低20%,從而大大降低能耗,節(jié)能率可達(dá)20%-40%。因攪拌機(jī)屬于典型的平方轉(zhuǎn)矩負(fù)載類型,所以其功率(軸功率),轉(zhuǎn)矩(壓力),速(風(fēng)量)滿足以下關(guān)系(相似定理):壓力=P軸=QHQ’/Q=N’/N 則Q’=QN’/NP’/P=(N’/N)3 則P’=P(N’/N)3異步電機(jī)的轉(zhuǎn)速公式 n=60f(1-s)/p式中:N、Q、H、P——攪拌機(jī)的額定轉(zhuǎn)速,風(fēng)量,軸功率N’、Q’、H’、P’——調(diào)速后攪拌機(jī)的額定轉(zhuǎn)速,水量,軸功率在一定范圍滿足生產(chǎn)要求的前提下,可以通過改變轉(zhuǎn)速來靈活的調(diào)節(jié)攪拌的速度,以方便均勻攪拌,并且不改變工作周期。這種特性表明,調(diào)節(jié)攪拌機(jī)轉(zhuǎn)速,改變電動機(jī)出力,使攪拌速度始終滿足工藝要求。綜上所述:利用變頻技術(shù)改變電機(jī)轉(zhuǎn)速來調(diào)節(jié)流量和速度的變化用來取代傳統(tǒng)工頻電路的控制,能取得明顯的節(jié)能效果二:改造方案原系統(tǒng)工況存在的問題 1、主電機(jī)雖然星-角減壓起動,但起動時的電流仍然很大,會影響電網(wǎng)的穩(wěn)定及其它用電設(shè)備的運(yùn)行安全?! ?、主電機(jī)工頻運(yùn)行,屬非經(jīng)濟(jì)運(yùn)行,電能浪費(fèi)嚴(yán)重?! ?、主電機(jī)工頻運(yùn)行致使攪拌機(jī)運(yùn)行時噪音很大。 4、主電機(jī)工頻起動設(shè)備的沖擊大,電機(jī)軸承的磨損大,所以設(shè)備維護(hù)工作繁瑣。根據(jù)以上特點(diǎn),我公司采用以下系統(tǒng)方案:采用金肯通用型系列變頻器該產(chǎn)品的主要特點(diǎn)有:1.空間電壓矢量控制技術(shù)。2. 轉(zhuǎn)矩自動提升功能,低頻大轉(zhuǎn)矩輸出。3. 載波頻率可調(diào),靜音運(yùn)行。4. 控制方式多樣化,通用性強(qiáng),多段速和程序運(yùn)行功能。5. 內(nèi)置剎車單元,快速停車。6. 內(nèi)置PID調(diào)節(jié)功能,閉環(huán)控制簡單。7. 內(nèi)置RS-485接口,可計算機(jī)聯(lián)網(wǎng)控制,也可以與DCS組成閉環(huán)控制系統(tǒng)。8. 具有時間累計功能,可以顯示單次通電運(yùn)行時間,累計運(yùn)行時間。9. 32位電機(jī)控制專用微處理器,頻率解析度 高達(dá)0.01HZ。在實(shí)際工作的過程中,可以根據(jù)攪拌物料的特性以及加入其它化學(xué)物質(zhì)的時間不同,設(shè)定多段速度,最多可以達(dá)到八段不同速度。同時也可以采用變頻器的程序運(yùn)行功能,最多可以設(shè)定七段不同速度,不同時間的自動程序運(yùn)行模式,大大減輕工人的勞動強(qiáng)度,提高生產(chǎn)效率。利用金肯系列變頻器強(qiáng)大的通訊功能,配合工控機(jī)和組態(tài)軟件等,還可實(shí)現(xiàn)與主控室進(jìn)行聯(lián)網(wǎng)控制,便于監(jiān)控人員自動化管理。如果用戶希望采用DCS或者是FCS,那么則可以由D/FCS負(fù)責(zé)采集模擬量、開關(guān)量等信號,變頻器輸出的模擬量、開關(guān)量信號全部進(jìn)入DCS系統(tǒng),形成閉環(huán)控制,同時實(shí)現(xiàn)相關(guān)輔機(jī)聯(lián)鎖功能等。為確保系統(tǒng)可靠性,建議在變頻系統(tǒng)上增加工頻軟啟動旁路裝置。由此可見,金肯變頻器具有強(qiáng)大的功能,能滿足生產(chǎn)過程中的各種控制方案。若外接PLC或MCU及PC機(jī)(上位機(jī))等,就組成全自動化的監(jiān)控和控制系統(tǒng)、可以滿足更復(fù)雜的工藝要求。三:系統(tǒng)改造后的性能:(1)采用變頻器控制,在滿足使用要求的前提下達(dá)到了最大限度的節(jié)能?! 。?)由于降速運(yùn)行和軟啟運(yùn),減少了振動、噪音和磨損,延長了設(shè)備維修周期和使用壽命,提高了設(shè)備的MTBF(平均故障維修時間)值,并減少了對電網(wǎng)沖擊,提高了系統(tǒng)的可靠性?! 。?)系統(tǒng)具有各種保護(hù)措施,使系統(tǒng)的運(yùn)轉(zhuǎn)率和安全可靠性大大提高?! 。?)變頻調(diào)速閉環(huán)控制系統(tǒng)與工頻控制系統(tǒng)互為互鎖,不影響原系統(tǒng)的運(yùn)行,且在變頻調(diào)速閉環(huán)控制系統(tǒng)檢修維護(hù)或故障時,原工頻控制系統(tǒng)照樣可以正常運(yùn)行。標(biāo)科變頻器除為用戶提供高質(zhì)量的產(chǎn)品外,并且提供相關(guān)系統(tǒng)集成、安裝指導(dǎo)、調(diào)試和售后服務(wù)。
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