森蘭變頻器在制糖分離機(jī)上的應(yīng)用

1 分離機(jī)在技改前的運行

云南某糖廠的制糖分離工藝采用離心脫水方式。分離機(jī)主要由錐體轉(zhuǎn)筒、驅(qū)動電機(jī)組成，電機(jī)軸與轉(zhuǎn)筒直接相連。從高濃度的糖水中結(jié)晶出來的固體糖，在錐體轉(zhuǎn)筒中進(jìn)行脫水處理。處理的過程是：電機(jī)從零開始升速，這時物料也開始注入轉(zhuǎn)筒，升至210 r/min 大約需要1 min，注入的物料已達(dá)到1.5 t，這時停止注料，并且升速至700 r/min運行1 min 后，再升速到1 000 r/min，運行4 min后，水已全部拋干，逐步降速至停止，降速過程大約2 min。整個工藝過程需要8 min。

在改造之前，采用的電機(jī)是24-8-6 極多極電機(jī)。多極電機(jī)的轉(zhuǎn)速變化是突變的，頻繁的升速、降速對電網(wǎng)和機(jī)械的沖擊較大，帶來的后果是維修費用高，停工損失很大。

2 分離機(jī)變頻調(diào)速控制

采用交流變頻器驅(qū)動普通三相鼠籠電機(jī)可滿足制糖分離工藝的要求?？紤]到分離機(jī)的機(jī)械特性屬于恒轉(zhuǎn)矩大慣性負(fù)載，應(yīng)采用恒轉(zhuǎn)矩特性的變頻器并配置剎車制動單元，選用合適的制動單元，配以一定的制動電阻以滿足分離機(jī)剎車制動的要求。

變頻器采用森蘭BT40 110 kW，這種變頻器具有獨特的擬超導(dǎo)控制、低速高轉(zhuǎn)矩輸出、轉(zhuǎn)差補償、AVR 自動穩(wěn)壓運行等功能。與原來的操作方式一致，采用多段速度控制。

3 制動單元及電阻

3.1 能耗制動

由于運行中負(fù)載較重(物料1.5 t)，加速到1 000 r/min 后，要在2 min 內(nèi)停下來，所以必須加裝容量與變頻器容量相當(dāng)?shù)闹苿訂卧?，制動單元實際上就是一個電壓滯環(huán)開關(guān)。在電機(jī)降速時，負(fù)載的動能很大，加在電機(jī)轉(zhuǎn)子上的電壓，給電機(jī)提供磁場，電動機(jī)變成了三相交流發(fā)電機(jī)，發(fā)電機(jī)發(fā)的電經(jīng)逆變橋上的二極管整流變?yōu)橹绷鲗﹄娙莩潆姟Ｈ绻梢杂^測電流，則電流的流向與降速前相反，表明能量由負(fù)載返回變頻器，當(dāng)電容的充電電壓達(dá)到710 V時，制動單元開關(guān)打開，電流流向制動電阻，使電能以電阻發(fā)熱的形式耗掉。由于能量被消耗，所以電容電壓下降，當(dāng)下降到680 V時制動單元關(guān)斷。只要制動過程沒有結(jié)束，制動單元就會反復(fù)地打開和關(guān)斷，使負(fù)載以平穩(wěn)的速度，很快地降速到零。

3.2 制動電阻的計算

在有制動電阻制動的情況下，可將電動機(jī)內(nèi)部的有功耗損部分，折合成制動轉(zhuǎn)矩，其值大約為電動機(jī)額定轉(zhuǎn)矩的20%。因此可用下式計算制動電阻的阻值。

3.3 制動電阻的確定

根據(jù)系統(tǒng)運行要求，視電機(jī)是否重復(fù)減速，對制動電阻額定功率的選擇是不同的，本系統(tǒng)中電阻的額定功率選為24 kW，冷卻方式是自然冷卻，如果強迫風(fēng)冷，則制動電阻的額定功率可減小。一般制動電阻應(yīng)采用雙線并繞的無感電阻，當(dāng)然也可用普通的箱式電阻，但需在電阻兩端并接一只續(xù)流二極管，可使用快恢復(fù)二極管，要求耐壓在1 000 V以上。

4 實際運行效果

分離機(jī)改造成功后，從未發(fā)生過任何故障，故障停工損失減少為零，節(jié)省大量維修費。森蘭變頻器在制糖分離機(jī)上的成功應(yīng)用，充分說明其他類似農(nóng)藥生產(chǎn)、物料脫水、選礦等行業(yè)，都可以用森蘭變頻器進(jìn)行改造來提高整機(jī)的性能。