一、引言

目前國內糖(tang)廠(chang)使用(yong)(yong)的離心(xin)機，大(da)(da)部分是變(bian)極調速間隙式離心(xin)機，這種離心(xin)機提(ti)速慢(man)，制(zhi)動(dong)(dong)采用(yong)(yong)抱閘制(zhi)動(dong)(dong)對電(dian)機的沖擊大(da)(da)，電(dian)機很(hen)容易損壞，輔助時間長、噪音(yin)大(da)(da)，限制(zhi)了生(sheng)產能力的提(ti)高(gao)。由于糖(tang)廠(chang)處于經濟(ji)欠發達地區(qu)，采用(yong)(yong)自發電(dian)，電(dian)網電(dian)壓波動(dong)(dong)大(da)(da)，裕量(liang)小(xiao)，且原料季(ji)節性強，要(yao)求(qiu)設備在較短時間內保持高(gao)生(sheng)產率，高(gao)可(ke)靠性，免維護，而離心(xin)機慣(guan)量(liang)大(da)(da)，頻(pin)繁制(zhi)動(dong)(dong)，速度(du)(du)精(jing)度(du)(du)要(yao)求(qiu)高(gao)，因此(ci)要(yao)求(qiu)系(xi)統有足夠(gou)的制(zhi)動(dong)(dong)能力，對電(dian)氣系(xi)統要(yao)求(qiu)較高(gao)。

隨(sui)著變(bian)頻(pin)技(ji)術(shu)的(de)(de)(de)發展(zhan)，變(bian)頻(pin)器在制(zhi)(zhi)糖(tang)分(fen)離(li)心機(ji)上的(de)(de)(de)應(ying)(ying)用越(yue)來(lai)越(yue)多(duo)。采用變(bian)頻(pin)器驅動(dong)普通三相鼠籠電(dian)機(ji)可滿足(zu)制(zhi)(zhi)糖(tang)分(fen)離(li)工藝的(de)(de)(de)要求。考慮到分(fen)離(li)機(ji)的(de)(de)(de)機(ji)械特性(xing)屬于恒(heng)轉矩(ju)大慣性(xing)負載，應(ying)(ying)采用恒(heng)轉矩(ju)特性(xing)的(de)(de)(de)變(bian)頻(pin)器并配置剎車(che)制(zhi)(zhi)動(dong)單元，選用合(he)適的(de)(de)(de)制(zhi)(zhi)動(dong)單元，配以一定的(de)(de)(de)制(zhi)(zhi)動(dong)電(dian)阻滿足(zu)分(fen)離(li)機(ji)剎車(che)制(zhi)(zhi)動(dong)的(de)(de)(de)要求。本文介(jie)紹了新科瑞(rui)C500系列(lie)變(bian)頻(pin)器應(ying)(ying)用在糖(tang)廠分(fen)離(li)機(ji)上，這種變(bian)頻(pin)器具(ju)有獨特的(de)(de)(de)矢(shi)量(liang)控制(zhi)(zhi)、低速(su)高(gao)轉矩(ju)輸(shu)出(chu)、轉差補(bu)償、AVR自動(dong)穩壓運行(xing)等功能。與原來(lai)的(de)(de)(de)操作(zuo)方式一致，采用多(duo)段速(su)度控制(zhi)(zhi)。

二、制糖(tang)分離(li)機的工藝

??廣東某(mou)糖廠的(de)制糖分(fen)(fen)(fen)離工(gong)(gong)藝采用離心脫(tuo)水(shui)(shui)方式。分(fen)(fen)(fen)離機主要由錐(zhui)體轉(zhuan)筒、驅動電機組成，電機軸與轉(zhuan)筒直(zhi)接相(xiang)連(lian)。從高濃度的(de)糖水(shui)(shui)中結(jie)晶出來的(de)固體糖，在錐(zhui)體轉(zhuan)筒中進行脫(tuo)水(shui)(shui)處理。處理的(de)過(guo)程(cheng)是：電機從零開始升(sheng)速(su)，這時(shi)物料也開始注入(ru)轉(zhuan)筒，升(sheng)至(zhi)200r/min大(da)約需要1分(fen)(fen)(fen)鐘(zhong)，注入(ru)的(de)物料已達(da)到1.5噸(dun)，這時(shi)停(ting)止注料，并(bing)且升(sheng)速(su)至(zhi)700r/min運行1分(fen)(fen)(fen)鐘(zhong)后(hou)，再升(sheng)速(su)到1000r/min，運行4分(fen)(fen)(fen)鐘(zhong)后(hou)，水(shui)(shui)已全部拋(pao)干，逐步降(jiang)速(su)至(zhi)停(ting)止，降(jiang)速(su)過(guo)程(cheng)大(da)約2分(fen)(fen)(fen)鐘(zhong)。整個工(gong)(gong)藝過(guo)程(cheng)需時(shi)8分(fen)(fen)(fen)鐘(zhong)。?

三、制動單元及(ji)電阻?

??1、能(neng)(neng)(neng)(neng)耗(hao)制(zhi)(zhi)動(dong)：由于負(fu)載(zai)較重（物料(liao)1.5噸(dun)），加(jia)速(su)到(dao)(dao)(dao)1000r/min后，要(yao)在(zai)2分鐘的(de)(de)時間內停下(xia)來，必須加(jia)裝容(rong)(rong)量與變(bian)頻器容(rong)(rong)量相(xiang)當的(de)(de)制(zhi)(zhi)動(dong)單(dan)元(yuan)(yuan)(yuan)(yuan)，制(zhi)(zhi)動(dong)單(dan)元(yuan)(yuan)(yuan)(yuan)實際上(shang)(shang)就是一(yi)個電(dian)(dian)(dian)(dian)壓(ya)滯環開(kai)關(guan)。在(zai)電(dian)(dian)(dian)(dian)機降(jiang)速(su)時，負(fu)載(zai)的(de)(de)動(dong)能(neng)(neng)(neng)(neng)很大，加(jia)在(zai)電(dian)(dian)(dian)(dian)機轉子上(shang)(shang)的(de)(de)電(dian)(dian)(dian)(dian)壓(ya)，給電(dian)(dian)(dian)(dian)機提供磁場(chang)，電(dian)(dian)(dian)(dian)動(dong)機變(bian)成了三相(xiang)交(jiao)流(liu)發(fa)電(dian)(dian)(dian)(dian)機，發(fa)電(dian)(dian)(dian)(dian)機發(fa)的(de)(de)電(dian)(dian)(dian)(dian)經(jing)逆變(bian)橋上(shang)(shang)的(de)(de)二(er)極管整流(liu)變(bian)為(wei)直流(liu)對電(dian)(dian)(dian)(dian)容(rong)(rong)充電(dian)(dian)(dian)(dian)。如果電(dian)(dian)(dian)(dian)流(liu)可(ke)以(yi)觀測，則電(dian)(dian)(dian)(dian)流(liu)的(de)(de)流(liu)向和降(jiang)速(su)前相(xiang)反(fan)，表(biao)明(ming)能(neng)(neng)(neng)(neng)量由負(fu)載(zai)返回變(bian)頻器，當電(dian)(dian)(dian)(dian)容(rong)(rong)的(de)(de)充電(dian)(dian)(dian)(dian)電(dian)(dian)(dian)(dian)壓(ya)達到(dao)(dao)(dao)710V時，制(zhi)(zhi)動(dong)單(dan)元(yuan)(yuan)(yuan)(yuan)開(kai)關(guan)打(da)開(kai)，電(dian)(dian)(dian)(dian)流(liu)流(liu)向制(zhi)(zhi)動(dong)電(dian)(dian)(dian)(dian)阻力，電(dian)(dian)(dian)(dian)能(neng)(neng)(neng)(neng)以(yi)電(dian)(dian)(dian)(dian)阻發(fa)熱的(de)(de)形式耗(hao)掉。由于能(neng)(neng)(neng)(neng)量被消耗(hao)，電(dian)(dian)(dian)(dian)容(rong)(rong)電(dian)(dian)(dian)(dian)壓(ya)下(xia)降(jiang)，下(xia)降(jiang)到(dao)(dao)(dao)680V時制(zhi)(zhi)動(dong)單(dan)元(yuan)(yuan)(yuan)(yuan)關(guan)斷(duan)(duan)。只要(yao)制(zhi)(zhi)動(dong)過程沒有(you)結束，制(zhi)(zhi)動(dong)單(dan)元(yuan)(yuan)(yuan)(yuan)就會反(fan)復地打(da)開(kai)和關(guan)斷(duan)(duan)，使負(fu)載(zai)以(yi)平穩(wen)的(de)(de)速(su)度，很快地降(jiang)到(dao)(dao)(dao)零(ling)。?

??2、制動(dong)電阻的(de)計算：在有制動(dong)電阻制動(dong)的(de)情況下(xia)，電動(dong)機內部(bu)的(de)有功耗損部(bu)分，折合(he)成制動(dong)轉矩(ju)，大(da)約為(wei)電動(dong)機額定(ding)轉矩(ju)的(de)20%。因此可用下(xia)式計算制動(dong)電阻的(de)阻值(zhi)：?

??

??式中：UC為(wei)(wei)制動(dong)(dong)單元動(dong)(dong)作電壓值，現為(wei)(wei)710V；TB為(wei)(wei)制動(dong)(dong)轉(zhuan)矩；TM為(wei)(wei)電動(dong)(dong)機(ji)額定(ding)轉(zhuan)矩；N為(wei)(wei)開始減速時電機(ji)的速度，本(ben)例為(wei)(wei)1000r/min。?

??由制(zhi)動(dong)單(dan)元(yuan)和制(zhi)動(dong)電阻(zu)構成(cheng)的放電回路中，其最(zui)大(da)電流受(shou)制(zhi)動(dong)單(dan)元(yuan)ICBG最(zui)大(da)允(yun)許電流IC的限(xian)制(zhi)，制(zhi)動(dong)電阻(zu)的最(zui)小允(yun)許值(zhi)為：?

??Rmin＝VC/IC

??因此通(tong)常Rmin＜RB（5Ω）＜RB0

??3、制動電(dian)阻(zu)(zu)的(de)確定：視電(dian)機是否(fou)重復減速，制定電(dian)阻(zu)(zu)額(e)定功(gong)(gong)率(lv)選(xuan)擇(ze)是不同的(de)，本例中電(dian)阻(zu)(zu)的(de)額(e)定功(gong)(gong)率(lv)為24kW，自然冷卻，如果強(qiang)迫風冷電(dian)阻(zu)(zu)的(de)額(e)定功(gong)(gong)率(lv)可(ke)減小。一般制動電(dian)阻(zu)(zu)應(ying)采用(yong)雙線(xian)并(bing)(bing)繞的(de)無感電(dian)阻(zu)(zu)，當然也可(ke)用(yong)普通的(de)箱式電(dian)阻(zu)(zu)，但(dan)需在電(dian)阻(zu)(zu)兩端并(bing)(bing)接(jie)一只續(xu)流二極管，可(ke)使用(yong)快恢復二極管，耐壓1000V以上(shang)。

四(si)、變頻(pin)改造方(fang)案(an)

??1、主要配置：C500高性能矢量變(bian)頻(pin)器，制動單元，制動電阻。

2、基(ji)本電(dian)氣圖如下：

??3、變頻器參數設置如(ru)下：

?

?

五(wu)、結語

??該方案實(shi)現了(le)(le)系(xi)統(tong)軟(ruan)啟動，有效(xiao)(xiao)保證系(xi)統(tong)控制工藝的(de)同(tong)時提(ti)高了(le)(le)工效(xiao)(xiao)，節(jie)能效(xiao)(xiao)果顯著，并且(qie)有效(xiao)(xiao)延(yan)長了(le)(le)系(xi)統(tong)各設備的(de)使用壽命，降(jiang)低(di)了(le)(le)設備維護(hu)量，為(wei)客戶取得了(le)(le)良好的(de)經(jing)濟效(xiao)(xiao)益。實(shi)踐證明(ming)，該方案在制糖(tang)行業有著非(fei)常廣闊的(de)應(ying)用前(qian)景(jing)，目(mu)前(qian)已成功的(de)應(ying)用于多個分離(li)機變頻改造的(de)系(xi)統(tong)中(zhong)。

?