專利名稱：一種雙變頻器差速控制裝置的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種雙變頻器差速控制裝置，屬于電機變頻控制 技術領域。技術背景雙變頻器差速控制是臥嫘離心機實現差速控制的重要形式，這種 控制方式，雖然能克服傳統機械差速器在實現差速調控時要進行皮帶 輪更換的繁瑣。但是，在實際使用中人們發現這種雙變頻器差速調節器在使用中 依然存在以下兩個問題其一、雙變頻器差速調節器必須解決在制動時的副機能量回饋問 題，否則變頻器由于泵升電壓的不斷增加變頻器很快就會報警停機。 當然解決這一問題的方法可以采用加變頻器的能耗裝置(能耗電阻)， 但這種方法成本太高，效率大幅降低，而且能耗電阻的方法只能在停 機時短時間使用，長期運行時電阻會很快發熱燒毀。其二、在離心機的運行中還涉及到恒扭矩和恒差速的理想控制問 題，對于臥螺離心機而言運行時保持一定的扭矩十分重要，在一個高 的工作扭矩下，能保證對分離物有一個高的擠壓力，確保被分離物的 合適干度。同樣在離心機運行時保持一定的差速也很重要，差速的設 置要合適，差速太大雖然處理量可增大但分離物的干度不能保證，差 速太小分離物的干度有所提高，但又容易堵機和造成處理量的減小；
另外，在離心機分離物的濃度增加時，由于負載的變化會使離心機的 差速降低，也會導致堵機事故。因此探索和尋找合理的控制系統及控制方法，已經成為合理、科 學使用雙變頻器差速調控離心機的關鍵。實用新型內容本實用新型的目的旨在提出一種更為科學、合理的雙變頻器 差速調控系統和調控方法，解決目前臥螵離心機運行中的難題。這種雙變頻器差速控制裝置，由主機電機5、副機電機4、主機 變頻器1及副機變頻器3組成，其特征在于主機電機5仍由380V 電源供電，將主機變頻器1整流后的直流電源與副機的直流母線2相 連，副機電機4不接380V電源；并且在由進料泵變頻器、進料螺桿 泵和離心機組成的開環系統中，接入PID調節器、扭矩測量裝置、比 較裝置，形成一個PID閉環控制系統；在由副電機變頻器、副機電動 機和離心機組成的開環系統中，加入PID調節器、測速裝置、比較裝 置，形成一個PID閉環控制系統。通過扭矩設定值與實際扭矩值比較，用比較出來的誤差和特定的 PID控制規律來調節螺桿泵的進料量，使扭矩朝誤差減少的方向調 節，實現恒扭矩調控。通過差速設定值與實際差速值比較，用比較出來的誤差和特定的 PID控制規律來調節副電機變頻器的頻率，使離心機的差速朝誤差減 小的方向變化，實現恒差速調控。所述PID調節器的輸出電流為4^20mA，進料泵的輸出頻率為 0~50Hz，力矩傳感器的設定扭矩為0~100N.m。所述PID調節器的輸出電流為4^20mA，副電機變頻器的輸出頻 率為0~50Hz。根據以上技術方案提出的這種雙變頻器差速控制裝置，由于采用
同一直流母線解決副機直流能量回饋問題，既解決能量回饋引起的電阻發熱燒毀，又能節約電能的消耗；同時利用在工作電路中增設的扭 力傳感器和轉速傳感器、PID調節器組成兩個相應的閉環回路，解決 了離心機雙變頻器差速控制系統正常工作的問題。
附圖1為本實用新型的電路連接圖； 附圖2為恒扭矩控制框圖； 附圖3為恒差速控制框圖。
具體實施方式
以下結合附圖進一步闡述本實用新型，附圖1給出的雙變頻器電 路連接圖主要用于解決副機直流能量反饋問題。主機由380V三相電 源供電，主機整流后的直流電源與副機的直流母線相連，副機的380V 電源不接，由主機整流后的直流電源供電，即由主機變頻器的整流橋 作為主機、副機變頻器的供電器件，副機在運行時的回饋能量通過副 機逆變橋送到直流母線，由于主、副變頻器的直流母線并連，該能量 就經過主變頻器被主電機利用，為主機提供補充能量。這樣在正常運 行時，副電機將機械能轉換成電能，通過變頻器3把再生能量反饋到 變頻器的直流母線上，完成能量的回收。副機的回饋能量可作為主機 的供電補充，既節省了電能又解決了問題。附圖2、 3給出的是進行恒扭矩和恒差速調控時的工作線路圖和 相關控制參數。在離心機運行時保持一定的扭矩十分重要，在一個高的工作扭矩 下能保證對被分離的物料有一個高的擠壓力，確保被分離物的干度。圖2為實現恒扭矩調控的裝置它是在由進料泵變頻器、進料蠊 桿泵和離心機組成的開環系統中，加入PID調節器、扭矩H量裝置、 比較裝置，形成一個PID閉環控制系統，扭矩設定值與實際扭矩值比 較，用比較出來的誤差和特定的PID控制規律來調節螺桿泵的進料 量，使扭矩朝誤差減少的方向調節，實現恒扭矩調控。通過PID調節 器的控制，其輸出信號調節泵的進料量，即在扭矩增加時自動減小進 料量，使扭矩向減小的方向變化，在扭矩減小時自動增加進料量，使 扭矩向增大的方向變化，從而使離心機在運行時扭矩保持恒定。在離心機運行時保持一定的差速很重要，差速的設置要合適，差 速太大雖然處理量可增大，但分離物的干度不能保證，差速太小雖然 分離物的干度有所提高，但容易堵機和處理量減小，在離心機進料濃 度變化時由于負載的變化使離心機的差速發生變化，在嚴重時可能發 生堵機。圖3是恒差速調控的裝置它是在由副電機變頻器、副機電動機 和離心機組成的開環系統中，加入PID調節器、測速裝置、比較裝置， 形成一個PID閉環控制系統。通過差速設定值與實際差速值比較，用 比較出來的誤差和特定的PID控制規律來調節副電機變頻器的頻率， 使離心機的差速朝誤差減小的方向變化，實現恒差速調控。通過PID 對副機變頻器的頻率進行調節，使離心機的差速朝誤差減小的方向變 化。在離心機的差速減小時，自動減低副機變頻器的頻率，使差速朝增 大的方向變化；在離心機的差速增大時，自動增加副機變頻器的頻率， 使離心機的差速朝減小的方向變化，從而保持在離心機運行時差速保 持恒定。
權利要求1、一種雙變頻器差速控制裝置，由主機電機(5)、副機電機(4)、主機變頻器(1)及副電機變頻器(3)組成，其特征在于主機電機(5)仍由380V電源供電，將主機變頻器(1)整流后的直流電源與副機的直流母線(2)相連，副機電機(4)不接380V電源，由主機變頻器(1)整流后的直流電源提供副機電機(4)作為啟動電源；并且在由進料泵變頻器、進料螺桿泵和離心機組成的開環系統中，接入PID調節器、扭矩測量裝置、比較裝置，形成一個閉環的、能實現恒扭矩調控的PID控制系統；在由副電機變頻器、副機電動機和離心機組成的開環系統中，接入PID調節器、測速裝置、比較裝置，形成一個閉環的、能自動調節離心機副機變頻器的頻率實現恒差速調控的PID控制系統。
2、 如權利要求1所述的一種雙變頻器差速控制裝置，其特征在 于所述PID調節器的輸出電流為4 20m入進料泵的輸出頻率為 0~50他，調節進料螺桿泵的頻率從而調節進料量，力矩傳感器的設定 扭矩為0~100N.m。
3、 如權利要求1所述的一種雙變頻器差速控制系統，所述PID 調節器的輸出電流為4 20mA,副電機變頻器的輸出頻率為0^50Hz。
專利摘要一種雙變頻器差速控制系統，由主機電機、副機電機、主機變頻器及副電機變頻器組成，特征是其特征在于主機電機(5)仍由380V電源供電，將主機變頻器(1)整流后的直流電源與副機的直流母線(2)相連，副機電機(4)不接380V電源；并且在由進料泵變頻器、進料螺桿泵和離心機組成的開環系統中，接入PID調節器、扭矩測量裝置、比較裝置，形成一個閉環的、能實現恒扭矩調控的PID控制系統；在由副電機變頻器、副機電動機和離心機組成的開環系統中，接入PID調節器、測速裝置、比較裝置，形成一個閉環的、能自動調節離心機副機變頻器的頻率實現恒差速調控的PID控制系統。
文檔編號H02P27/06GK201004616SQ20062004200
公開日2008年1月9日 申請日期2006年5月23日 優先權日2006年5月23日
發明者嚴正榮, 炯 陸, 陸中華, 韋黎明 申請人:上海市離心機械研究所有限公司