在化工企業(yè)的電氣傳動(dòng)中，離心機(jī)的變頻傳動(dòng)得到了廣泛的應(yīng)用。由于工藝和驅(qū)動(dòng)設(shè)備的各種原因，經(jīng)常出現(xiàn)可再生能源現(xiàn)象，研究變頻器在離心機(jī)中的應(yīng)用。
在使用的變頻器中，有兩種最常用的再生能源處理方法：
耗散為DC電路中人為設(shè)置的“制動(dòng)電阻”和被稱為動(dòng)態(tài)制動(dòng)狀態(tài)的電容器并聯(lián)，(2)如果反饋到電網(wǎng)，稱為反饋制動(dòng)狀態(tài)(也稱為再生制動(dòng)狀態(tài))。DC 共母線的原理是基于通變頻裝置采用交流-DC-交流變頻，當(dāng)電機(jī)處于制動(dòng)狀態(tài)時(shí)，其制動(dòng)能量反射到DC一側(cè)。為了更好地處理反射的制動(dòng)能量，人們采用了連接變頻裝置DC側(cè)的方式。比如一個(gè)變頻器在制動(dòng)，另一個(gè)變頻器在加速，能量可以互補(bǔ)。本文提出了通變頻器在化工企業(yè)離心機(jī)中的應(yīng)用方案，并討論了其在離心機(jī)反饋單元中的進(jìn)一步應(yīng)用。目前，DC 共母線：有很多方式
共用一個(gè)獨(dú)立整流器。整流單元可以是可逆的，也可以是可逆的。前者的能量由外部制動(dòng)電阻消耗，后者可以直接將直流母線上多余的能量反映到電網(wǎng)上，具有更好的節(jié)能環(huán)保意義，但缺點(diǎn)是價(jià)格高于前者。
大型變頻機(jī)組接入電網(wǎng)。小型變頻器共用大型變頻器的DC母線，不需要接入電網(wǎng)，因此不需要整流模塊，大型變頻器外接制動(dòng)電阻。
每個(gè)變頻單元都連接到電網(wǎng)。每個(gè)變頻單元都有一個(gè)整流器和一個(gè)逆變回路，并連接一個(gè)外部制動(dòng)電阻，直流母線相互連接。這種情況多用于各變頻單元功率接近時(shí)。死機(jī)后可以獨(dú)立使用，互不影響。
本文介紹的DC 共母線是第三種方式，它比前兩種方式有很大的優(yōu)勢(shì)：
一、共享直流母線可大大減少制動(dòng)單元的重復(fù)配置，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單合理，經(jīng)濟(jì)可靠。
b、共享直流母線的中間DC電壓恒定，電容器并聯(lián)的儲(chǔ)能容量大，可以減少電網(wǎng)的晃動(dòng)。
c、各電機(jī)工作狀態(tài)不同，能量回饋互補(bǔ)，從而優(yōu)化系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)特性。
d、電網(wǎng)中各變頻器產(chǎn)生的不同次諧波干擾可以相互抵消，降低電網(wǎng)諧波畸變率。
二、變頻調(diào)速系統(tǒng)改造前的計(jì)劃
離心機(jī)控制系統(tǒng)介紹。改造后的離心機(jī)有12臺(tái)，每個(gè)控制系統(tǒng)都是一樣的。變頻器為艾默生EV 2000系列22kW，恒轉(zhuǎn)矩型，反饋單元均為帶電的IPC- PF- 1S反饋制動(dòng)單元，所有控制系統(tǒng)集中在一個(gè)配電室。兩臺(tái)離心機(jī)共用一個(gè)GGD控制柜，由于空間限制，只畫了四個(gè)，另外八個(gè)相似。
制動(dòng)過程中制動(dòng)操作的分析。當(dāng)離心機(jī)制動(dòng)時(shí)，電機(jī)將處于再生制動(dòng)狀態(tài)，儲(chǔ)存在系統(tǒng)中的機(jī)械能將轉(zhuǎn)化為
電能通過逆變器的六個(gè)續(xù)流二極管送回逆變器的DC電路。
三、變頻調(diào)速系統(tǒng)改造后的方案
直流母線的處理方法采用共享直流母線，非常重要，即上電時(shí)要充分考慮變頻器的控制、傳輸故障、負(fù)載特性和輸入主回路維護(hù)等。該計(jì)劃包括3個(gè)相進(jìn)線(堅(jiān)持同相)，逆變器單元為直流母線和通，公共制動(dòng)單元或能量回饋裝置和一些附屬部件。
由于實(shí)際工作現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境復(fù)雜，電網(wǎng)經(jīng)常會(huì)發(fā)生振蕩，并會(huì)產(chǎn)生高次諧波
控制系統(tǒng)計(jì)劃。在四個(gè)逆變器通電并且每個(gè)逆變器準(zhǔn)備運(yùn)行后，將逆變器故障繼電器輸出端子的輸出選項(xiàng)設(shè)置為“逆變器準(zhǔn)備運(yùn)行”。只有逆變器通電正常后，才能并聯(lián)在一起。如果一個(gè)逆變器出現(xiàn)故障，直流母線接觸器將無(wú)法接通。
節(jié)能分析。與電阻能耗制動(dòng)相比，反饋制動(dòng)單元是一種節(jié)能應(yīng)用，但要求每個(gè)變頻器在制動(dòng)時(shí)都要配備一個(gè)制動(dòng)單元。需要要求幾個(gè)變頻器配幾個(gè)制動(dòng)單元，但是制動(dòng)單元的價(jià)格和變頻器相差不大，但是工作時(shí)長(zhǎng)率不是很高。
一般來(lái)說(shuō)，臥式螺旋離心機(jī)的變頻應(yīng)用具有以下特點(diǎn)：
節(jié)能：雙電機(jī)雙變頻器驅(qū)動(dòng)廣泛應(yīng)用于臥式螺旋離心機(jī)，即主電機(jī)和輔助電機(jī)由一臺(tái)普變頻器驅(qū)動(dòng)，其適當(dāng)并聯(lián)，很好地解決了這個(gè)問題，在能源日益短缺的今天意義重大。
動(dòng)態(tài)響應(yīng)快：速度差調(diào)節(jié)過程從PID調(diào)節(jié)器的幾分鐘減少到變頻無(wú)傳感器矢量控制的幾秒鐘，速度差調(diào)節(jié)準(zhǔn)確(甚至高達(dá)0.05 rpm)，大大提高了出料中的干物質(zhì)含量(污泥處理方面約2%)。
扭矩控制功能：利用ACS550的扭矩控制，非常容易在速度和扭矩之間切換，處理意外事件引起的滾筒內(nèi)物料堆積，提高工作效率。
四.結(jié)束語(yǔ)
變頻器共享直流母線在通的廣泛應(yīng)用，解決了功耗和功率反饋時(shí)間不同步的問題，對(duì)減少設(shè)備投資、減少電網(wǎng)干擾、提高設(shè)備使用率具有重要意義。