CN110896292A - 双变频差速控制方法和控制电路 - Google Patents

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孙芳
史锡才
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Abstract

本发明公开了一种双变频差速控制方法，其特征在于它将主电机和辅电机分别通过对应的主电机变频器G1和辅电机变频器G2后接入电源；基于主电机变频器G1和辅电机变频器G2的频率设置，实现主电机和辅电机的电机差速。双变频控制差速的方法采用主变频器和辅变频器来调节让主电机和辅电机保持一定的差速来实现差速器的功能，变频器调速精度高，只要通过变频器改变差速电机的转速就可以调节差速，差速直接驱动系统可在整个差速范围内实现瞬间全自动精确控制。

Description

双变频差速控制方法和控制电路
技术领域
本发明涉及离心脱水机设备的差速控制领域，具体是一种双变频差速控制方法和控制电路。
背景技术
工程中离心脱水机设备中使用的差速装置多为液压差速器，液压差速器是一个二级行星齿轮减速机构成的，该机构通过螺钉固定在离心机转鼓上，在离心机工作过程中为离心机的螺旋和转鼓提供合适的差转速。液压差速器是一种变容径向活塞马达。通过凸轮盘传递泵站进油施加在活塞球上的压力。同时切向分离引起转子旋转。通过分配器提供压力施加给活塞，引起活塞运动。再通过回路将液压油输回到液压泵站，油缸交替地将进油系统的高压作用于差速器，从而驱动差速器活塞运动，进而产生差速器运转。进油的高压经过做功后泄压，再输回泵站，使螺旋与转鼓产生一个恒定的差转速，将脱水后的固相沉渣从圆锥转鼓的小端出渣口推出，而比重轻的液体从圆柱端的溢流口流出。液压差速器的润滑为浸浴与飞溅相结合的润滑方式，运行时，油温较高，在离心力作用下容易泄露，需要经常检查存油量，适时补充。
附图1是传统的差速器。液压差速器在使用过程中行星齿轮及行星齿轮滑动轴承故障率高，齿面磨损增加容易断齿、加工难、寿命短、噪音大、不容易维修等缺点。
发明内容
本发明提出一种新的差速控制方法，主要是解决差速器在使用中的缺点，改善离心脱水机运行中存在的问题。
技术方案：
本发明首先公开了一种双变频差速控制方法，它将主电机和辅电机分别通过对应的主电机变频器G1和辅电机变频器G2后接入电源；基于主电机变频器G1和辅电机变频器G2的频率设置，实现主电机和辅电机的电机差速。
优选的，将主电机变频器G1整流后的直流电源与辅电机变频器G2的直流母线箱连接，将主电机传送的机械能转换为电能，并通过辅电机变频器把再生能量反馈到辅电机变频器的直流母线。
优选的，变频器的频率决定电机转速，由下式获得：
n＝60f(1-s)/p
式中，f是电机频率，n是转速，s是转差率，p是极对数。
优选的，监控离心机的差速，并与设定差速进行比对；辅电机变频器G2对辅电机频率进行调节，使离心机差速的误差朝减小的方向调节。
具体的：
离心机的差速与设定值相比减少时，自动向下调节辅机变频器的频率，使差速增加；
离心机的差速与设定值相比增大时，自动向上调节辅助变频器的频率，使差速减小。
本发明还公开了一种双变频差速控制电路，用于实现本发明任一项所述的一种双变频差速控制方法，它包括主回路和控制回路：
主回路：电源分别经主电机变频器G1和辅电机变频器G2后对应接入主电机和辅电机，在电源和变频器之间设置断路器Q1；
控制回路，包括：
主电源接通回路：电源经过断路器Q1辅助触点后接变频器柜风扇电源FAN；
启动/停止回路：电源顺次接串联的主电机变频器G1开关、辅电机变频器G2开关、停止开关S12、启动开关S11、电磁继电器KA1的电磁线圈；电磁继电器KA1的常开触点与常开开关S11并联；
主电机运行/设定转速：电磁继电器的KA1的常开触点控制主电机变频器G1的通断，通过DCS给主电机变频器G1设置转速；
辅电机运行/设定转速：主电机变频器G1的开关控制辅电机变频器G2的通断，通过DCS给辅电机变频器G2设置转速。
优选的，主电机变频器G1整流后的直流电源与辅电机变频器G2的直流母线箱连接；在变频器柜风扇电源FAN上并联时间继电器KT1的电磁线圈，控制回路还包括回馈制动回路：电源经时间继电器KT1的常开触点接电磁继电器KM1的电磁线圈；电磁继电器KM1的常开触点设置在主电机变频器G1和辅电机变频器G2的连接线上。
本发明的有益效果
双变频控制差速的方法采用主变频器和辅变频器来调节让主电机和辅电机保持一定的差速来实现差速器的功能，变频器调速精度高，只要通过变频器改变差速电机的转速就可以调节差速，差速直接驱动系统可在整个差速范围内实现瞬间全自动精确控制。双变频控制差速系统同时能节约电能，辅电机将主电机传送的机械能转换为电能，通过辅机变频器把再生能量反馈稿变频器的直流母线，完成能量的回收。
附图说明
图1为背景技术中的液压差速器
图2为双变频差速控制电路
具体实施方式
下面结合实施例对本发明作进一步说明，但本发明的保护范围不限于此：
结合图2，一种双变频差速控制电路，它包括主回路和控制回路：
主回路：电源分别经主电机变频器G1和辅电机变频器G2后对应接入主电机和辅电机，在电源和变频器之间设置断路器Q1；
控制回路，包括：
-主电源接通回路：电源经过断路器Q1辅助触点后接变频器柜风扇电源FAN；
-启动/停止回路：电源顺次接串联的主电机变频器G1开关、辅电机变频器G2开关、停止开关S12、启动开关S11、电磁继电器KA1的电磁线圈；电磁继电器KA1的常开触点与常开开关S11并联；
-主电机运行/设定转速：电磁继电器的KA1的常开触点控制主电机变频器G1的通断，通过DCS给主电机变频器G1设置转速；
-辅电机运行/设定转速：主电机变频器G1的开关控制辅电机变频器G2的通断，通过DCS给辅电机变频器G2设置转速。
控制方法：
控制回路断路器Q1辅助触点闭合接通变频器柜风扇电源FAN和时间继电器KT1，此时变频器柜内风扇运转；时间继电器KT1延时后，KM1线圈得电，KM1主触头闭合，主电机变频器G1、和辅电机变频器G2直流母线连通，形成回馈制动回路。
手动按下启动按钮S11，KA1得电，其常开触点闭合接通主电机变频器G1启动回路，主电机运行；主电机变频器G1的运行状态连接至辅电机变频器G2启动回路，辅电机运行。
主电机和辅电机根据工艺系统要求通过DCS给主电机变频器G1、和辅电机变频器G2设定不同的4～20mA速度信号，转速(n＝60f(1-s)/p)和频率成正比关系，DCS调速后主电机变频器和辅电机变频器分别运行在的相应的频率，不同的频率对应各自相应的电机转速，当两台变频器的频率保持一定差，则电机运行速度也保持一定差速。
监控离心机的差速，并与设定差速进行比对；辅电机变频器G2对辅电机频率进行调节，使离心机差速的误差朝减小的方向调节。
优选的：
离心机的差速与设定值相比减少时，自动向下调节辅机变频器的频率，使差速增加；
离心机的差速与设定值相比增大时，自动向上调节辅助变频器的频率，使差速减小。
双变频控制差速的方法采用主变频器和辅变频器来调节让主电机和辅电机保持一定的差速来实现差速器的功能，变频器调速精度高，只要通过变频器改变差速电机的转速就可以调节差速，差速直接驱动系统可在整个差速范围内实现瞬间全自动精确控制。
优选的实施例中，主电机变频器G1整流后的直流电源与辅电机变频器G2的直流母线箱连接；在变频器柜风扇电源FAN上并联时间继电器KT1的电磁线圈，控制回路还包括回馈制动回路：电源经时间继电器KT1的常开触点接电磁继电器KM1的电磁线圈；电磁继电器KM1的常开触点设置在主电机变频器G1和辅电机变频器G2的连接线上。
控制回路断路器Q1辅助触点闭合接通变频器柜风扇电源FAN和时间继电器KT1，此时变频器柜内风扇运转；时间继电器KT1延时后，KM1线圈得电，KM1主触头闭合，主电机变频器G1、和辅电机变频器G2直流母线连通，形成回馈制动回路。
双变频控制差速系统同时能节约电能，辅电机将主电机传送的机械能转换为电能，通过辅机变频器把再生能量反馈稿变频器的直流母线，完成能量的回收。
当主电机或者辅助电机被机械倒拖时，它将作为一台发电机给变频器回馈能量，在交流电机和负载的减速阶段，储存的大部分能量将被电机转化为电能反馈到变频器。当主电机或辅电机工作在电动状态时，变频器从母线上获取电能；当主电机或辅电机工作在发电状态时，能量通过母线及回馈装置直接回馈给电网，以达到节能、提高设备运行可靠性、减少设备维护量和设备占地面积等目的。
本文中所描述的具体实施例仅仅是对本发明精神做举例说明。本发明所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，但并不会偏离本发明的精神或者超越所附权利要求书所定义的范围。

Claims (7)

1.一种双变频差速控制方法，其特征在于它将主电机和辅电机分别通过对应的主电机变频器G1和辅电机变频器G2后接入电源；基于主电机变频器G1和辅电机变频器G2的频率设置，实现主电机和辅电机的电机差速。
2.根据权利要求1所述的一种双变频差速控制方法，其特征在于将主电机变频器G1整流后的直流电源与辅电机变频器G2的直流母线箱连接，将主电机传送的机械能转换为电能，并通过辅电机变频器把再生能量反馈到辅电机变频器的直流母线。
3.根据权利要求1所述的一种双变频差速控制方法，其特征在于变频器的频率决定电机转速，由下式获得：
n＝60f(1-s)/p
式中，f是电机频率，n是转速，s是转差率，p是极对数。
4.根据权利要求1所述的一种双变频差速控制方法，其特征在于监控离心机的差速，并与设定差速进行比对；辅电机变频器G2对辅电机频率进行调节，使离心机差速的误差朝减小的方向调节。
5.根据权利要求4所述的一种双变频差速控制方法，其特征在于：
离心机的差速与设定值相比减少时，自动向下调节辅机变频器的频率，使差速增加；
离心机的差速与设定值相比增大时，自动向上调节辅助变频器的频率，使差速减小。
6.一种双变频差速控制电路，用于实现权利要求1-3任一项所述的一种双变频差速控制方法，其特征在于它包括主回路和控制回路：
主回路：电源分别经主电机变频器G1和辅电机变频器G2后对应接入主电机和辅电机，在电源和变频器之间设置断路器Q1；
控制回路，包括：
主电源接通回路：电源经过断路器Q1辅助触点后接变频器柜风扇电源FAN；
启动/停止回路：电源顺次接串联的主电机变频器G1开关、辅电机变频器G2开关、停止开关S12、启动开关S11、电磁继电器KA1的电磁线圈；电磁继电器KA1的常开触点与常开开关S11并联；
主电机运行/设定转速：电磁继电器的KA1的常开触点控制主电机变频器G1的通断，通过DCS给主电机变频器G1设置转速；
辅电机运行/设定转速：主电机变频器G1的开关控制辅电机变频器G2的通断，通过DCS给辅电机变频器G2设置转速。
7.根据权利要求6所述的一种双变频差速控制电路，其特征在于主电机变频器G1整流后的直流电源与辅电机变频器G2的直流母线箱连接；在变频器柜风扇电源FAN上并联时间继电器KT1的电磁线圈，控制回路还包括回馈制动回路：电源经时间继电器KT1的常开触点接电磁继电器KM1的电磁线圈；电磁继电器KM1的常开触点设置在主电机变频器G1和辅电机变频器G2的连接线上。
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