CN201239668Y - 双电机变频调速螺旋离心机 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及一种双电机变频调速螺旋离心机，包括离心机主体，转鼓驱动电机，螺旋驱动电机，两台电机均由一台双电机变频器连接控制，该双电机变频器采用两个逆变电路共用一个整流电路、滤波电路、制动电路，节省了大量元器件，降低了成本，在控制方面，采用两逆变电路合用一个控制电路的结构，一方面节省相关元器件和制造成本，另一方面便于数字信号的快速传递与处理，控制电路通过连接两个逆变电路，两个逆变电路连接两台电机来实现对转鼓和螺旋的快速协调控制。加上对两台电机操作、显示和通信共享一人机操作界面和通信接口，不但节省了硬、软件资源，还使得使用和操作更加方便。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种螺旋离心机，特别涉及一种对两台电机进行变频调速的螺旋离心机。
背景技术
螺旋离心机是固/液连续分离的专用设备，广泛用于化工、轻工、医药、冶金等多个领域，尤其是当前对环境治理的需要，在污水处理等工程上，螺旋离心机得到了大量的应用。
传统的螺旋离心机的主要结构是在机壳内有两个同心装在主轴承上的回转部件，外面是无孔转鼓，里面是具有螺旋叶片的输送器。主电动机通过皮带带动转鼓旋转，转鼓通过空心轴与行星差速器的外壳相连，差速器的输出轴带动螺旋输送器与转鼓作同向旋转，但转速不同，其转速差一般为转鼓转速的0.2～3％。工作时，悬乳液从中心加料管连续送入机内，在离心力的作用下，重相固体粒子离心沉降到转鼓内表面形成沉渣，由于螺旋叶片与转鼓的相对运动，沉渣被螺旋叶片推送到转鼓小端，从排渣孔甩出。澄清液从转鼓大端的溢流孔经机壳流出。调节转鼓转速、转鼓与螺旋输送器的转速差、溢流挡板溢流口位置、进料速度，就可以改变螺旋离心机的生产能力和分离的效果。这种传统结构的缺点是：由于采用了传动比固定的行星齿轮差速器，且由转速不易调节的三相异步电动机的拖动，使影响生产能力和分离的效果的两大因素——转鼓转速、转鼓与螺旋输送器的转速差的调节性能较差，无法实现离心机运行最优化、生产的自动化及效益最大化。
目前有很多生产厂家采用交流变频技术对螺旋离心机进行技术改造，其主要结构如图1所示是螺旋变频器和转鼓变频器分别连接控制螺旋驱动电机和转鼓驱动电机，两个电机分别拖动螺旋离心机的转鼓与螺旋离心机的螺旋，转鼓驱动电机与螺旋离心机之间连接有差速器。这种结构的缺点是：由于两变频器靠人工调节且不能联动，故操作不方便，转速、转速差控制困难，精度也不高，造成调节时间较长，且采用双变频器造成成本较高。
发明内容
本发明的目的是为了克服上述方法的不足之处，提供一种使用和操作简单，转速、转速差控制精度高，可以实现螺旋离心机内转鼓以及螺旋快速协调控制的双电机变频调速螺旋离心机。
本实用新型的技术方案是：一种双电机变频调速螺旋离心机，包括离心机主体，转鼓驱动电机连接控制离心机的转鼓，螺旋驱动电机连接控制离心机的螺旋，两台电机通过一台双电机变频器连接控制。
所述的双电机变频器包括一个整流电路，整流电路输入端为三相电源，输出端接入滤波电路，滤波电路输出端接入制动电路，制动电路的输出端并联接入转鼓逆变电路和螺旋逆变电路，转鼓逆变电路接入转鼓驱动电机，螺旋逆变电路接入螺旋驱动电机，转鼓逆变电路和螺旋逆变电路的输入端与输出端均装有电流传感器。
所述滤波电路可以是与整流电路并联的电容构成。
还包括有控制电路连接转鼓逆变电路和螺旋逆变电路，用以对两个逆变电路同时实施控制，控制电路包括有单片机芯片和数字信号处理器(DSP)芯片，它们连接有存储器芯片。控制电路还包括有驱动芯片，驱动芯片输入端与数字信号处理器(DSP)芯片输出端连接，驱动芯片输出端连接两个逆变电路，对两个逆变电路进行实时控制。转鼓驱动电机的电流反馈信号i1、螺旋驱动电机的电流反馈信号i2、转鼓转速的反馈信号n1以及螺旋转速的反馈信号n2经控制电路的信号调理单元转换接入数字信号处理器，供数字信号处理器实现电流和转速反馈控制时调用。
所述控制电路中的单片机芯片通过数据线连接人机操作界面，负责将人机操作界面上操作者的指令信号转换后供控制电路中的数字信号处理器调用，单片机芯片也负责将所述数字信号处理器的运行产生的数据传递给人机操作界面供显示系统运行参数状态用。
所述控制电路中的单片机芯片通过通信接口还可以连接上位计算机，负责将上位计算机的指令信号转换后供控制电路中的数字信号处理器调用，单片机芯片也负责将所述数字信号处理器的运行产生的数据传递给上位计算机供显示系统运行参数状态用。
所述控制电路中的单片机芯片通过输出接口对其它无调速要求的电机(如进料泵电机、风扇电机)实施起动与停止控制。
本实用新型采用两逆变电路共用一个整流电路、滤波电路以及制动电路的结构，节省了一个整流电路、一个滤波电路、一个制动电路及相关元器件，节省了制造成本，在离心机对物料的分离过程中，螺旋滞后转鼓，通过物料摩擦，螺旋对转鼓起制动作用，而转鼓对螺旋起推动作用。因此，转鼓驱动电机处于电动状态，而螺旋驱动电机处于发电状态，采用此结构，可使螺旋驱动电机发出的能量经逆变电路通过共用直流母线回送至转鼓驱动电机逆变电路，充当驱动转鼓电机电能的一部分，实现了电能的循环利用。在控制方面，采用两逆变电路合用一个控制电路的结构，一方面节省相关元器件和制造成本，另一方面便于数字信号的快速传递与处理，控制电路通过连接两个逆变电路，两个逆变电路连接两台电机来实现对转鼓和螺旋的快速协调控制。加上对两台电机操作、显示和通信共享一人机操作界面和通信接口，不但节省了硬、软件资源，还使得使用和操作更加方便。
附图说明
图1为背景技术中使用变频器的螺旋离心机的结构示意图；
图2为本实用新型实施例结构示意图；
图3为本实用新型电路结构图。
具体实施方式
为进一步了解本发明的内容及凸显本发明的优点，现以具体实施方式详细阐述如下：
一种双电机变频调速螺旋离心机，如图1、图2和图3所示所述的双电机变频调速螺旋离心机包括一个整流电路，整流电路由整流二极管组成，整流电路输入端为三相电源，输出端经限流电阻接入滤波电路，电容为滤波元件，滤波电路输出端接入制动电路。制动电路的一支路为由两电阻组成的分压电路，分压端的检测信号接入控制电路，制动电路另一支路为一电阻与一晶体管集电极和发射极相串联，晶体管的基极与控制电路相连，接收控制电路的控制信号。制动电路的输出端并联接入转鼓逆变电路和螺旋逆变电路，转鼓逆变电路和螺旋逆变电路均为由晶体管组成的电子开关组，转鼓逆变电路接入转鼓驱动电机，螺旋逆变电路接入螺旋驱动电机，转鼓逆变电路和螺旋逆变电路的控制端与控制电路相连。转鼓逆变电路和螺旋逆变电路的输入端与输出端均装有电流传感器，所有电流传感器的输出端均与控制电路相连。
控制电路包括有单片机芯片、数字信号处理器(DSP)芯片、存储器芯片和驱动芯片。控制电路与转鼓逆变电路控制端、螺旋逆变电路控制端、电流传感器的输出端、人机操作界面数据线、输入接口、输出接口、通信接口相连。单片机芯片通过数据线连接人机操作界面，负责将人机操作界面上操作者的指令信号转换后供数字信号处理器调用，单片机芯片也负责将所述数字信号处理器的运行产生的数据传递给人机操作界面供显示系统运行参数状态用。单片机芯片通过通信接口连接上位计算机，负责将上位计算机的指令信号转换后供数字信号处理器调用，单片机芯片也负责将所述数字信号处理器的运行产生的数据传递给上位计算机供显示系统运行参数状态用。单片机芯片与输出接口相连，通过输出接口实施对其它无调速要求的电机(如进料泵电机、风扇电机)实施起动与停止控制。数字信号处理器芯片的输出端通过驱动电路与两个逆变电路的控制端连接，数字信号处理器芯片根据转鼓驱动电机的电流反馈信号i1、螺旋驱动电机的电流反馈信号i2、转鼓转速的反馈信号n1、螺旋转速的反馈信号n2以及单片机芯片产生的数据对螺旋离心机转鼓和螺旋转速进行实时控制。转鼓转速的反馈信号n1、螺旋转速的反馈信号n2通过输入接口传入控制电路。
Claims (6)
1、一种双电机变频调速螺旋离心机，包括离心机主体，转鼓驱动电机连接控制离心机的转鼓，螺旋驱动电机连接控制离心机的螺旋，其特征是还包括有一台双电机变频器，转鼓驱动电机和螺旋驱动电机均由所述双电机变频器连接控制。
2、根据权利要求1所述的双电机变频调速螺旋离心机，其特征是所述的双电机变频器包括一个整流电路，整流电路输入端为三相电源，输出端接入一个滤波电路，滤波电路输出端接入一个制动电路，制动电路的输出端并联接入转鼓逆变电路和螺旋逆变电路，转鼓逆变电路接入转鼓驱动电机，螺旋逆变电路接入螺旋驱动电机。
3、根据权利要求2所述的双电机变频调速螺旋离心机，其特征是所述的滤波电路为一个或一组电容并联接入整流电路的输出端。
4、根据权利要求1或2所述的双电机变频调速螺旋离心机，其特征是还包括有一个控制电路，控制电路连接转鼓逆变电路和螺旋逆变电路，控制电路包括有单片机芯片和数字信号处理器芯片，它们之间连接有存储器芯片，控制电路还包括有驱动芯片，驱动芯片输入端与数字信号处理器(DSP)芯片输出端连接，驱动芯片输出端连接两个逆变电路，对两个逆变电路进行实时控制，转鼓驱动电机的电流反馈信号i1、螺旋驱动电机的电流反馈信号i2、转鼓转速的反馈信号n1以及螺旋转速的反馈信号n2经信号控制电路的信号调理单元转换接入数字信号处理器，供数字信号处理器实现电流和转速反馈控制时调用。
5、根据权利要求4所述的双电机变频调速螺旋离心机，其特征是所述控制电路中的单片机芯片通过数据线连接人机操作界面，负责将人机操作界面上操作者的指令信号转换后供控制电路中的数字信号处理器调用，单片机也负责将所述数字信号处理器的运行产生的数据传递给人机操作界面供显示系统运行参数状态用。
6、根据权利要求4或5所述的双电机变频调速螺旋离心机，其特征是所述控制电路中的单片机芯片通过通信接口连接上位计算机，负责将上位计算机的指令信号转换后供控制电路中的数字信号处理器调用，单片机芯片也负责将所述数字信号处理器的运行产生的数据传递给上位计算机供显示系统运行参数状态用。
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