糖厂刮刀离心机的数字交流调速和数字直流调速的比较

糖厂刮刀离心机的数字交流调速和数字直流调速的比较 引言在工业领域中，电力拖动系统是基本的动力系统，应用十分广泛。对于需要调速的电力拖动系统，工程上根据电动机电 流形式，往往分为直流调速系统和交流调速系统两类。直流调速系统是电力拖动领域应用最为广泛的一种自动调速系统。它可以在一定范围内平滑调速，并且具有良好的静态和动态性能。由于直流电动机具有良好的运行性能和控制特性，长期以来直流调速系统一直占据垄断地位。近年来，交流调速系统发展很快。交流电动机以其结构简单、制造和维护方便、价格低廉等优点，足以与直流电动机相抗衡。特别是随着计算机技术、电力电子技术和自动化控制技术的不断完善，为交流调速的发展提供了强有力的技术支撑，使交流调速系统在某些工程应用上完全取代直流调速系统成为可能。由于数字交、直流调速系统各具特色，所以目前在工程实际中，这两种调速系统应用于相同的设备是很常见的。 离心机是糖厂的重要生产设备之一。近年来，国内较大型的制糖企业已逐渐淘汰技术落 后的旧式离心机，安装具有大容量、高功效、节省能源、智能化的数字式交流调速或数字式直流调速刮刀离心机。,,,,年我厂在,,,,,,,,技改工程中的制炼车间第二条生产线安装了三台,,,,,,,,,数字式交流调速 刮刀离心机和一台,,,,,,,,,,,数字式直流调速刮刀离心机，这两种不同调速方式的离心机在生产运行中性能各异。本文就这两种数字调速方式在糖厂刮刀离心机上的应用作一些比较。 调速控制系统组成数字式交流调速刮刀离心机系统组成如图, 所示。调速装置选用西门子,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,，输入 ,,,,,,,,,,,、,,,,、,,,,,,,，输出,,,,,,,,,、,,,,、,, ,,,,,，最大输出,,,,;拖动电机选用,,,三相异步变频调速 电动机，型号为,,,,,,,,,,，其,,,,,,,,，,,,,,,,， ，,,,,,,。采用西门子,,。,英寸彩色大屏幕触摸屏与西门子 ,,,,,,系列,,,组成监视管理系统，对离心机进行程序控制。 数字式直流调速刮刀离心机系统组成如图,所示。调速装置选用西门子,,,,,,,,,,,,,,,，电枢输入,,,,,,,、,,,,、,,,,,,,，输出,,?,,,,、,,,,;励磁输入,,,,,,,、,,,、,,,,,,,，输出,,,,,,、,,,;交流电流 ,,,,;选用,,,,,,,,,直流电动机拖动，其,,,,,,,,， ,,,,,,,，，,,,,,,，励磁电压,,,,，励磁电流,,,，转速 ,,,,,,,。与交流调速一样，也采用西门子,,。,英寸彩色大屏幕触摸屏与西门子,,,,,,系列,,,组成监视管理系统，对离心机进行程序控制。 主要技术参数两种离心机的主要技术参数(见,)。 表,中所列参数除筛篮最高转速和电机功率不同外，其余 都一样。从筛篮最高转速可以计算出这两种离心机的另一个重 要参数—分离因数,;。 所谓分离因数是指离心力与重力之比，也就是离心加速度 与重力加速度之比。即: ×,,,?上式中，,为半径，,为转速。分离因数,;越大，离心机的 分离能力越高， 分离过程迅速，分离效果好。把表,中的参数代 入上式，分别得出这两种离心机的分离因数,;如下: 分离因数,;,,。,,×,,,,,,,,,,,,,, ,,,,,,,,,,,分离因数,;,,。,,×,,,,,,,,,?,,, 显然，,,,,,,,,,分离因数,;比,,,,,,,,,,,分离因 数,;大。 生产能力根据生产实际中的糖膏晶粒大小情况，在相同糖膏密度 下，各自在触摸屏上设定如表,所示的离心机运行工艺参数。 在自动控制模式下，离心机调速系统的可编程序控制器,,,开始接受现场命令信号及速度检测单元和位置开关等送来的信号，进行逻辑判断，然后按编制好的指令控制各工序的电动机转速及各执行机构动作，实现自动循环工作。根据触摸屏显示的离心机实时运行数据，绘制转速曲线如图,所示。 从转速曲线图可以看出，数字交流调速装置的加,减速反 应较快，当离心机开始升速到最高分离速度(自,,,,,,加速 至,,,,,,,)和最高分离速度减至卸料速度(自,,,,,,,降速 至,,,,,)时，比数字直流调速装置快得多。从触摸屏上显示 出，一个循环周期,,,,,,,,,离心机用,,,,，而 ,,,,,,,,,,,离心机却用了,,,,。 根据循环周期时间，分别计算出这两种离心机的小时最大 循环次数和小时最大生产能力如下。 离心机最大循环次数:,,,,?,,,?,,(,,)最大生产能力:,。,×,,,,,。,(,?,,)离心机最大循环次数:,,,,?,,,?,,(,,)最大生产能力:,。,×,,,,,(,?,,)从以上计算可知，,,,,,,,,,离心机生产能力大于 ,,,,,,,,,,,离心机。 单位能耗刮刀离心机和,,,,,,,,,,,刮刀离心机同属高功效、少能耗、全自动的现代化制糖设备，两者不同之处在于电气传动方式。前者采用数字交流变频调速系统，后者则采用数字直流调速系统。工作中，两种调速系统都能在设定的范围内实现无级调整，速度转换平稳，无冲击现象，最大限度地满足糖膏分蜜各阶段对速度调节的。两种调速控制系统都采用再生发电制动方式。升速时，调速装置将电网的电能转换为机械能，驱动离心机工作;降速时，调速装置将离心机的机械能转换为电能，制动离心机，并将电能回馈到电网。与老式离心机采用能耗制动和机械刹车制动的方式相比，这两种离心机减少能耗均达,,,以上。 由于调速系统不同，拖动电动机功率不一样，每一工作循 环耗时有差别，所以离心机的吨糖耗电量也不相同。为了能真 实反映离心机的单位能耗，用电能计量表在交流配电柜侧分别 对这两种离心机进行测量，实测数据如表,所示。 由表,数据可知，数字式交流调速刮刀离心机 ,,,,,,,,,的吨糖能耗比数字式直流调速刮刀离心机 ,,,,,,,,,,,的吨糖能耗少。 维护与保养电机部分交流电动机是数字式交流调速系统的电能—机械能转换装置，通过对电动机的控制来产生所需的转矩和转速。交流电动机的主要优点是:没有电刷和换向器，结构简单，运行可靠，使用寿命长，适合工况条件比较恶劣的现场使用。在榨季生产期间，仅需保持,,,,,,,,,刮刀离心机的交流电机良好通风，定期清理进风口的防护网，防止过热即可，维护与保养比较方便和简单。 数字式直流调速系统的电能—机械能转换装置是直流电动机。由于直流电机结构的特殊性和糖厂分蜜生产现场温度高湿度大，震动激烈的恶劣环境，决定了其维护与保养工作要求比交流电动机严格复杂得多，尤其是对直流电机换向器和电刷的维护更为重要。在榨季生产期间，除要保持,,,,,,,,,,,刮刀离心机的直流电机良好通风，定期清理进风口的防护网，防止过热外，还要重视换向器和电刷的日常精心保养工作。 (,)保持换向器表面清洁，定期吹扫、清擦，不能使用任何 液体溶剂，包括工业酒精，防止这些溶剂造成换向器表面、云母 等材料的烧蚀。 (,)若换向器表面出现轻微条纹或凹槽，要采取研磨或抛 光方式处理后用干净绸布擦拭表面，以利于形成和保护氧化膜。 (,)经常检查电刷的磨损情况，保持电刷与换向器接触良 好，注意观察电刷火花的级别，及时更换磨损过度的电刷。 只有坚持不懈的日常精心维护与保养工作，才能保持直流 电机的使用性能，减少故障率，延长使用寿命。 电控柜部分这两种型号刮刀离心机的电控柜维护与保养方法相同，主 要有以下几点: (,)经常清扫电控柜灰尘，保持电气各部分的清洁。 (,)电控室要保持良好的通风散热状况，防止过热，保持室内干燥。 (,)经常检查和拧紧接线端子，保持电气良好的绝缘性能，防止 工作失灵。 (,)检查各接触器触头的烧蚀情况，对烧蚀较轻的， 可用砂布给予打磨，使其接触面平整;严重的，要予以更换，防止 事故发生。 (,)检查各继电器的工作是否正常，对有异常的，要 及时更换。 (,)日常操作中，经常注意机器各执行器件的相互正 确位置，运行程序和参数是否正常。运行中突然停电后再开车时，要对各运行数据重新检查核对，如程序和数据出错或偏离， 应及时进行更正和调整，并经空车试运行后再投入使用。 总结综上所述，数字式交流调速刮刀离心机,,,,,,,,,比数 字式直流调速刮刀离心机,,,,,,,,,,,具有以下优点: (,)数字式交流调速刮刀离心机,,,,,,,,,分离能力 高，分离过程迅速，分离效果好。 (,)数字式交流调速刮刀离心 机,,,,,,,,,工作周期短，生产能力大。 (,)数字式交流调 速刮刀离心机,,,,,,,,,功效高，节能效果显着。 (,)数字 式交流调速刮刀离心机,,,,,,,,,维护与保养比较方便和 简单。 因此，在仅需对速度控制而对启动性能及力矩调节要求不 是很荷刻的糖厂刮刀离心机上，数字式交流调速系统的优势是 数字式直流调速系统所不能比拟的。 参考文献苏氏集团上悬式离心机,,,,,,,,,使用说明书陈维钧，许斯欣等。蔗糖结晶与成糖,,,。北京:中国轻工业出版社 转载请注明:离心机