1 分離機(jī)在技改前的運(yùn)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(dòng)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(lái)的固體糖，在錐體轉(zhuǎn)筒中進(jìn)行脫水處理。處理的過(guò)程是：電機(jī)從零開(kāi)始升速，這時(shí)物料也開(kāi)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(shí)停止注料，并且升速至700 r/min運(yùn)行1 min 后，再升速到1 000 r/min，運(yùn)行4 min后，水已全部拋干，逐步降速至停止，降速過(guò)程大約2 min。整個(gè)工藝過(guò)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(duì)電網(wǎng)和機(jī)械的沖擊較大，帶來(lái)的后果是維修費(fèi)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(dòng)普通三相鼠籠電機(jī)可滿(mǎn)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(chē)制動(dòng)單元，選用合適的制動(dòng)單元，配以一定的制動(dòng)電阻以滿(mǎn)足分離機(jī)剎車(chē)制動(dòng)的要求。

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

3 制動(dòng)單元及電阻

3.1 能耗制動(dòng)

由于運(yùn)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(lái)，所以必須加裝容量與變頻器容量相當(dāng)?shù)闹苿?dòng)單元，制動(dòng)單元實(shí)際上就是一個(gè)電壓滯環(huán)開(kāi)關(guān)。在電機(jī)降速時(shí)，負(fù)載的動(dòng)能很大，加在電機(jī)轉(zhuǎn)子上的電壓，給電機(jī)提供磁場(chǎng)，電動(dòng)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?duì)電容充電。如果可以觀測(cè)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(shí)，制動(dòng)單元開(kāi)關(guān)打開(kāi)，電流流向制動(dòng)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(shí)制動(dòng)單元關(guān)斷。只要制動(dòng)過(guò)程沒(méi)有結(jié)束，制動(dòng)單元就會(huì)反復(fù)地打開(kāi)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(dòng)電阻的計(jì)算

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

3.3 制動(dòng)電阻的確定

根據(jù)系統(tǒng)運(yùn)行要求，視電機(jī)是否重復(fù)減速，對(duì)制動(dòng)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(qiáng)迫風(fēng)冷，則制動(dòng)電阻的額定功率可減小。一般制動(dòng)電阻應(yīng)采用雙線(xiàn)并繞的無(wú)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(shí)際運(yùn)行效果

分離機(jī)改造成功后，從未發(fā)生過(guò)任何故障，故障停工損失減少為零，節(jié)省大量維修費(fèi)。森蘭變頻器在制糖分離機(jī)上的成功應(yīng)用，充分說(shuō)明其他類(lèi)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(lái)提高整機(jī)的性能。