一、概述

        離心脫水機(jī)廣泛應(yīng)用于紡織業(yè)的染整、洗水、織造以及賓館等水洗物料的脫水，以下對(duì)KE300A變頻器在江蘇泰州的滑動(dòng)支承式離心脫水機(jī)上的使用作簡(jiǎn)要介紹。

        該脫水機(jī)主要由滑動(dòng)支承組件、外殼組件、錐體轉(zhuǎn)筒組件、驅(qū)動(dòng)電機(jī)等組成，電機(jī)的轉(zhuǎn)軸與錐體連在一起，當(dāng)電機(jī)轉(zhuǎn)軸旋轉(zhuǎn)時(shí)，帶水的紡織物在錐體轉(zhuǎn)筒內(nèi)，因離心力的作用，紡織物的水甩向轉(zhuǎn)筒的外壁，從轉(zhuǎn)筒壁上的排水孔經(jīng)底盤從地下排水道排掉，達(dá)到脫水的目的。整機(jī)支承在三個(gè)滑動(dòng)支承座上，并設(shè)有振動(dòng)振幅控制裝置，如果紡織物在錐體轉(zhuǎn)筒內(nèi)放置不平衡，可通過該項(xiàng)裝置進(jìn)行自動(dòng)控制。當(dāng)錐體在運(yùn)轉(zhuǎn)過程中振幅超過一定值時(shí)將切斷主機(jī)電源，使機(jī)器停止工作，最終起到安全保護(hù)的作用。

        工作流程分為3個(gè)部分：

        1、 進(jìn)布方式：帶水的紡織物從落布架上進(jìn)入到錐體轉(zhuǎn)筒中，此時(shí)脫水機(jī)以低速正向運(yùn)行，保證可以手工進(jìn)行紡織物的堆放調(diào)整。

        2、脫水方式：帶水的紡織物在錐體轉(zhuǎn)筒的高速離心力作用下，達(dá)到脫水的目的，此時(shí)脫水機(jī)從低速逐漸加速，最終高速運(yùn)行，然后在設(shè)定的脫水時(shí)間結(jié)束后，逐漸減速直至運(yùn)行停止。

        3、出布方式：脫水后的紡織物從錐體轉(zhuǎn)筒經(jīng)過落布架輸送到成品車上，此時(shí)脫水機(jī)以低速反向運(yùn)行。

 

二、變頻控制系統(tǒng)

        離心脫水機(jī)屬于大慣性、近似的恒轉(zhuǎn)矩負(fù)載，必須在選用變頻器的基礎(chǔ)上配置制動(dòng)單元和制動(dòng)電阻才能滿足系統(tǒng)的要求，選用KE300A變頻器，其接線主回路和控制回路如圖示：

        在變頻器的外圍線路中，主要有3個(gè)部分：

        1、流母線P、N端接制動(dòng)單元P、N端，然后再由制動(dòng)單元的P、PB端外接控制電阻BR。

        2、制回路輸入端子中，D1為正向低速信號(hào)，D3為正向高速信號(hào)，D2為反向低速信號(hào)。

        3、控制回路輸出端子中，T1A和T1C為變頻器的故障指示，外接故障燈，AO1和GND外接0—10V的直流數(shù)顯儀（頻率或轉(zhuǎn)速指示）。

        使用脫水機(jī)的制動(dòng)特性必須包含制動(dòng)單元和制動(dòng)電阻。

        制動(dòng)單元的安裝和接線必須注意：安裝環(huán)境的溫度、濕度、腐蝕情況、通風(fēng)狀況等必須符合說明書要求，與變頻器連接時(shí)，盡量選用不同顏色的導(dǎo)線，防止P/N接反，否則將燒毀制動(dòng)單元并損壞變頻器。P、N配線需選用600V耐壓等級(jí)電導(dǎo)線，配線長(zhǎng)度應(yīng)盡量短，如長(zhǎng)度超過5m,需采用雙絞線。

        1、 動(dòng)單元的動(dòng)作：

            制動(dòng)單元在系統(tǒng)中的連接位置如圖示：

        制動(dòng)單元功率開關(guān)的動(dòng)作過程：①當(dāng)電機(jī)在減速時(shí)電機(jī)以發(fā)電狀態(tài)運(yùn)行，產(chǎn)生再生能量。電機(jī)處于發(fā)電狀態(tài)時(shí)，其產(chǎn)生的三相交流電被逆變部分的六個(gè)續(xù)流二極管組成的全橋整流，使變頻器內(nèi)直流中間環(huán)節(jié)的直流電壓升高。②直流電壓達(dá)到使制動(dòng)單元開（ON）的狀態(tài)，制動(dòng)單元的功率開關(guān)管導(dǎo)通，電流流過制動(dòng)電阻。③制動(dòng)電阻放出熱量，吸收了再生能量，電機(jī)的轉(zhuǎn)速降低，直流側(cè)的電壓變低。④直流側(cè)的電壓降低到使制動(dòng)單元關(guān)斷（OFF）的值，制動(dòng)單元的功率開關(guān)管關(guān)這時(shí)沒有電流流過制動(dòng)電阻。⑤電機(jī)繼續(xù)減速運(yùn)轉(zhuǎn)，直流電壓再次升高。⑥以上當(dāng)直流側(cè)的電壓高到使制動(dòng)單元重新工作時(shí)，制動(dòng)單元重復(fù)以上開關(guān)（ON/OFF）過程，平衡直流電壓，使系統(tǒng)正常運(yùn)行。當(dāng)再生能量大時(shí)，再生制動(dòng)單元的開關(guān)（ON/OFF）頻率增高，使制動(dòng)轉(zhuǎn)矩增大，單位時(shí)間里電能轉(zhuǎn)換為熱能的量增大。

        動(dòng)電阻的選擇：在制動(dòng)單元的工作中，直流母線的電壓升降取決于常數(shù)RC，R為制動(dòng)電阻的阻值，C為變頻器電解電容的容量，由充放電曲線知，RC越小，母線電壓的放電速度越快，在變頻器中C保持一定的情況下，R越小，母線電壓的放電速度越快。通常求制動(dòng)電阻的阻值        

R=Uc2/[0.1047*(Tb-0.2Tm)N]Ω

        式中：Uc 制動(dòng)單元?jiǎng)幼麟妷褐担话銥?10V/660

          Tb 制動(dòng)轉(zhuǎn)矩

          Tm 電動(dòng)機(jī)額定轉(zhuǎn)矩

本系統(tǒng)制動(dòng)電阻適應(yīng)自動(dòng)脫水機(jī)的正常制動(dòng)，考慮到連線分布，電阻器本身阻值的分布性以及電阻的溫度分布等因素。在選定電阻時(shí)要留有余量，一般情況下選1.2倍較合適，即阻值R為1.2倍R（計(jì)算位）。

2、過壓失速防止功能：

        變頻器在減速運(yùn)行過程中，由于負(fù)載慣性的影響，可能會(huì)出現(xiàn)電機(jī)轉(zhuǎn)速的實(shí)際下降率低于輸出頻率的下降率，此時(shí)電機(jī)會(huì)回饋電能給變頻器，造成變頻器直流母線電壓升高，到660V時(shí)制動(dòng)單元?jiǎng)幼?，由于制?dòng)單元存在一定的使用率，如果高慣量的影響持續(xù)的話， 就會(huì)出現(xiàn)直流母線電壓持續(xù)升高，使用過壓失速保護(hù)功能，就能在減速運(yùn)行中自動(dòng)比較過壓失速點(diǎn)與實(shí)際的直流母線電壓，若后者超過了前者，就讓變頻器輸出功率停止下降，直到再次檢測(cè)到后者低于前者時(shí)，才讓變頻器實(shí)施減速運(yùn)行。

3、加減速時(shí)間：

由于負(fù)載慣性的影響，必須將電機(jī)轉(zhuǎn)速的加減速時(shí)間設(shè)定為合理的數(shù)值。如果時(shí)間過短，就會(huì)出現(xiàn)變頻器過流、過壓等故障。如果時(shí)間過長(zhǎng)，設(shè)備的運(yùn)行功率就會(huì)大大降低。

 

三、結(jié)束語(yǔ)

        離心脫水機(jī)已得到成功的市場(chǎng)應(yīng)用，其優(yōu)良的運(yùn)行性能完善的保護(hù)措施進(jìn)一步提高了離心脫水機(jī)整機(jī)設(shè)備的性能，在KE300A變頻器22KW以下內(nèi)部已經(jīng)帶有了制動(dòng)單元，它們降低了用戶投資，節(jié)省了機(jī)柜空間，增加了此型號(hào)變頻器的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力。