西門(mén)子標(biāo)準(zhǔn)變頻器在種分工藝沉沒(méi)泵中的應(yīng)用

摘要:
本文主要論述了西門(mén)子MM440標(biāo)準(zhǔn)變頻器在氧化鋁種分槽沉沒(méi)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(guò)程中的經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行了總結(jié)。
關(guān)鍵詞：
西門(mén)子標(biāo)準(zhǔn)變頻器 MM440 沉沒(méi)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(lèi)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(lái)克服結(jié)疤以及摩擦等帶來(lái)的阻力，才能保證足夠的揚(yáng)程。作為種分槽沉沒(méi)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(guò)多次研究篩選最終選擇了西門(mén)子MM440標(biāo)準(zhǔn)變頻器。下面就我公司氧化鋁廠種分槽沉沒(méi)泵變頻調(diào)速系統(tǒng)為例進(jìn)行簡(jiǎn)要介紹。
二．系統(tǒng)介紹
沉沒(méi)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(guò)多方面的考慮確定選用西門(mén)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(guò)載能力。
其控制功能主要有:
線(xiàn)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(wú)測(cè)速矢量控制;標(biāo)準(zhǔn)參數(shù)結(jié)構(gòu)，標(biāo)準(zhǔn)測(cè)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。
主要保護(hù)功能有:
過(guò)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(guò)電壓，欠電壓保護(hù);
變頻器和電機(jī)過(guò)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(kāi)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(xiàn)。圖中，曲線(xiàn)①為泵在轉(zhuǎn)速n1下?lián)P程-流量（H-Q）的特性；曲線(xiàn)⑤為泵在轉(zhuǎn)速n2下?lián)P程-流量（H-Q）的特性；曲線(xiàn)②為泵在轉(zhuǎn)速n1下功率-流量（P-Q）的特性；曲線(xiàn)③、④為管阻特性。