[發明專利]一種離心機的恒轉矩控制方法

在審

• 申請號: 201310054329.1
• 申請日: 2013-02-20
• 公開（公告）號: CN103990555A
• 公開（公告）日: 2014-08-20
• 發明（設計）人: 陸中華;嚴正榮;黃湧;尹杰
• 申請（專利權）人: 上海市離心機械研究所有限公司
• 主分類號: B04B13/00
• 分類號: B04B13/00
• 代理公司: 上海伯瑞杰知識產權代理有限公司 31227
• 代理人: 吳澤群

技術領域

本發明涉及轉矩控制技術領域，具體指一種雙變頻離心機中利用輔機變頻器自身攜帶的PID功能實現恒轉矩控制方法。

背景技術

臥螺離心機，是一種高效的離心分離設備。具有運轉平穩，洗滌效果好，處理能力大，經濟效率高，可在全速運轉時對懸浮液進行自動連續地進料，洗滌、脫水和卸料的特點，被廣泛用于化工、輕工、制藥、食品、環保等行業。在現有的離心機控制系統中，輔電機的轉矩直接反應了轉鼓中物料的干濕程度，恒定轉矩就是恒定物料的干度，其方法普遍采用PLC過程控制器的PID控制技術，造成控制環節多，系統復雜，制造成本難以降低。

發明內容

本發明的目的在于克服現有技術存在的缺失和不足，提出在雙變頻離心機系統中利用變頻器內置的PID過程控制實現離心機恒轉矩控制方法。

如所周知，物料在離心機中的逗留時間越長，物料就越干，輔電機的轉矩越高；反之，逗留時間越短，物料就越濕，輔電機的轉矩越低。由此可知，物料在離心機中逗留的時間長短由差速大小決定，通過調節差速來實現調節轉矩。

眾所周知，差速公式：

其中：△n－差速，n₁－主電機轉速，n₂－輔電機轉速，i－差速器速比。

本發明一種離心機的恒轉矩控制方法，其特點，包括如下步驟：

第一、設定主機變頻器和輔機變頻器，均在無傳感器的矢量控制模式，其中9904：1=VECTOR:SPEED；主機變頻器工作頻率恒定，輔機分AI1給定和AI2給定:

AI1以頻率（Hz）為轉速給定單位；AI2以轉矩的百分比為給定單位，100%等于額定轉矩。

第二、通過輔機變頻器的AI1和AI2模擬輸入轉速給定和轉矩給定。

第三、閉環調節。

其中，所述輔機變頻器的AI1和AI2模擬輸入，由可編程數字功能切換的DI2輸入；

其中，DI2=0為開環控制時的轉速給定；DI2=1為閉環控制時的轉矩給定。

所述閉環調節，還包括：輔機變頻器內部轉矩反饋量與設定轉矩(SP)比較。

當實際轉矩高于設定轉矩時，經PID運算后的控制量使輔機變頻器輸出頻率下降，加大差速；

物料在轉鼓中逗留的時間縮短，加速推料，轉矩隨之下降，轉矩誤差向縮小的方向調節。

當實際轉矩低于設定轉矩時，經PID運算后的控制量使輔機變頻器輸出頻率上升，減小差速；

物料在轉鼓中逗留的時間拉長，推料轉速減緩，轉矩隨之上升，同樣轉矩誤差向縮小的方向調節。

模擬量AO輸出，顯示電機轉矩。

本發明適用雙變頻驅動離心機控制，不依賴PLC過程控制，可以應用在常規的控制系統中，同時也能滿足離心機本身要求的調控功能，可以有效降低制造成本。

附圖說明

圖1為本發明一種離心機的恒轉矩控制方法的轉矩控制原理方框圖；

圖2為本發明一種離心機的恒轉矩控制方法流程框圖。

具體實施方式

以下結合附圖和實施例對本發明作進一步的描述

本發明以離心機輔機變頻器ABB?ACS355，利用變頻器內置的PID過程控制實現離心機恒轉矩控制。

離心機輔機變頻器ACS355工作在無傳感器的矢量控制模式（9904設為：1=VECTOR:SPEED）。轉速和轉矩給定通過AI1、AI2模擬輸入，兩者由可編程數字輸入DI2作為功能切換，DI2=0時取轉速給定（開環控制）；DI2=1時取轉矩給定（閉環控制）。轉矩反饋量由變頻器內部比較。

閉環調節：當實際轉矩（變頻器內部比較）高于設定轉矩時，經PID運算后的控制量使變頻器輸出頻率下降（加大差速），物料在轉鼓中逗留的時間縮短，加速推料，轉矩隨之下降，轉矩誤差向縮小的方向調節。當實際轉矩低于設定轉矩時，經PID運算后的控制量使變頻器輸出頻率上升（減小差速），物料在轉鼓中逗留的時間拉長，推料轉速減緩，轉矩隨之上升，同樣轉矩誤差向縮小的方向調節。

其中，主機變頻器采用ABB?ACS550，輔機變頻器采用ABB?ACS355，兩者直流母線并聯。主機變頻器和輔機變頻器都工作在無傳感器的矢量控制模式，主機變頻器運行轉速固定。在沒有進料的情況下，DI2=0，輔機變頻器運行在手動模式，一旦進料，DI2=1，輔機變頻器運行在轉矩給定（PID閉環控制模式）。轉速和轉矩給定分別由AI1和AI2模擬量輸入。

A0輸出電機的轉矩，主要用于監視。