本文主要論述了西門子MM440標(biāo)準(zhǔn)變頻器在氧化鋁種分槽沉沒泵上的應(yīng)用,對(duì)系統(tǒng)配置特點(diǎn)、主要參數(shù)設(shè)置和功能作了介紹,并對(duì)應(yīng)用過程中的經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行了總結(jié)。
關(guān)鍵詞:
西門子標(biāo)準(zhǔn)變頻器 MM440 沉沒泵 PKS系統(tǒng)
一.引言
氧化鋁廠種分槽是生產(chǎn)中最重要的流程之一,種分槽物料較為粘稠,流動(dòng)性差,因此對(duì)于種分槽的各種泵類的驅(qū)動(dòng)就要求在低速時(shí)可正常啟動(dòng)有足夠大的驅(qū)動(dòng)力矩,用來克服結(jié)疤以及摩擦等帶來的阻力,才能保證足夠的揚(yáng)程。作為種分槽沉沒泵就是最有代表性的重要的設(shè)備。因此傳動(dòng)系統(tǒng)的改造經(jīng)過多次研究篩選最終選擇了西門子MM440標(biāo)準(zhǔn)變頻器。下面就我公司氧化鋁廠種分槽沉沒泵變頻調(diào)速系統(tǒng)為例進(jìn)行簡要介紹。
二.系統(tǒng)介紹
沉沒泵一共4臺(tái),電機(jī)功率為55KW,額定電壓380V,額定電流106A,額定轉(zhuǎn)速1500rpm,頻率50HZ。跟據(jù)生產(chǎn)系統(tǒng)運(yùn)行情況結(jié)合技術(shù)選型數(shù)據(jù),選定變頻器額定功率為75KW。為此經(jīng)過多方面的考慮確定選用西門子公司生產(chǎn)的MM440變頻器。
系統(tǒng)配置示意圖如下
MM440標(biāo)準(zhǔn)變頻器的特點(diǎn)圖下:
440變頻器由32位微處理器控制,變頻器的功率元件采用IGBT,是全新一代多功能標(biāo)準(zhǔn)變頻器。它采用高性能矢量控制技術(shù),能提供低速高轉(zhuǎn)矩輸出和良好的動(dòng)態(tài)特性,同時(shí)具備超強(qiáng)的過載能力。
1.控制功能主要有:
線性V/f控制,平方V/f控制,可編程多點(diǎn)設(shè)定V/f控制,磁通電流控制,無測速矢量控制;標(biāo)準(zhǔn)參數(shù)結(jié)構(gòu),標(biāo)準(zhǔn)測試軟件;數(shù)字量輸入6個(gè),模擬量輸入2個(gè),模擬量輸出2個(gè),繼電器輸出3個(gè);獨(dú)立的I/O端子板,方便維護(hù);采用BICO技術(shù),實(shí)現(xiàn)I/O端口自由連接;內(nèi)置PID控制器,參數(shù)自整定;集成RS-485接口;具有15個(gè)固定頻率,4個(gè)跳轉(zhuǎn)頻率,可編程;可實(shí)現(xiàn)主從控制及力矩控制方式;在電源消失或故障時(shí)具有自動(dòng)再起動(dòng)功能;靈活的斜坡函數(shù)發(fā)生器,帶有起始段和結(jié)束段的平滑特性;快速電流限制(FCL),防止運(yùn)行中不應(yīng)有的跳閘;有直流制動(dòng)和復(fù)合制動(dòng)方式,提高制動(dòng)性能。
2.主要保護(hù)功能有:
●過載能力為200%額定負(fù)載電流,
●持續(xù)時(shí)間3s和150%額定負(fù)載電流,持續(xù)時(shí)間60s;
●過電壓,欠電壓保護(hù);
●變頻器和電機(jī)過熱保護(hù);
●接地故障保護(hù),短路保護(hù);
●閉鎖電機(jī)保護(hù),防止失速保護(hù);
●采用PIN編號(hào)實(shí)現(xiàn)參數(shù)聯(lián)鎖。
三.控制系統(tǒng)構(gòu)成
主控系統(tǒng)由霍尼威爾的PKS系統(tǒng)和變頻器組成,變頻器的兩地轉(zhuǎn)換、開停、故障、復(fù)位等信號(hào)集中上位機(jī)進(jìn)行操作和監(jiān)控。
控制系統(tǒng)示意圖如下:
四.運(yùn)行原理及功能:
泵是一種平方轉(zhuǎn)矩負(fù)載,其轉(zhuǎn)速n與流量Q、揚(yáng)程H及泵的軸功率N的關(guān)系如下:
上式表明,泵的流量與其轉(zhuǎn)速成正比,泵的揚(yáng)程與其轉(zhuǎn)速的平方成正比,泵的軸功率與其轉(zhuǎn)速的立方成正比。當(dāng)電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)軸時(shí),電動(dòng)機(jī)的軸功率P(KW)可按下式計(jì)算: P=rQH/hChF´10-3
泵的特性分析及節(jié)能原理
圖1 是泵的流量Q與揚(yáng)程H的關(guān)系曲線。圖中,曲線①為泵在轉(zhuǎn)速n1下?lián)P程-流量(H-Q)的特性;曲線⑤為泵在轉(zhuǎn)速n2下?lián)P程-流量(H-Q)的特性;曲線②為泵在轉(zhuǎn)速n1下功率-流量(P-Q)的特性;曲線③、④為管阻特性。
采用變頻器控制方式,泵的轉(zhuǎn)速由n1降到n2,在滿足同樣流量Q2的情況下,泵揚(yáng)程H3大幅度降低,軸功率P3與面積CH3OQ2。軸功率P3和P1、P2相比將顯著減小,節(jié)省的功率損耗△P與面積BH2H3C成正比,節(jié)能效果很明顯。
五.變頻器的主要調(diào)試參數(shù)
變頻器主要調(diào)試參數(shù)如下:
P003 1
P0010 1
P0100 0
P0300 1
P0304 380
P0305 106
P0307 55
P0310 50
P0311 1500
P0700 2
P1080 0
P1082 50
P1120 15
P1121 15
P1300 20
P1910 2
P3900 2
P0701 1
P1001 1
P1232 100
P1234 0
六.應(yīng)用體會(huì)
通過MM440變頻器在四臺(tái)沉沒泵上的應(yīng)用,在延長了電機(jī)的使用壽命在設(shè)備穩(wěn)定運(yùn)行、保護(hù)、節(jié)能等各方面都達(dá)到了原設(shè)計(jì)目的,至今未出現(xiàn)任何問題,效果十分明顯,并且項(xiàng)目也通過了公司優(yōu)質(zhì)項(xiàng)目鑒定,在氧化鋁生產(chǎn)流程中有較好的推廣前景。
七.現(xiàn)場應(yīng)用照片