MM440变频器的电秆离心机调速

水泥电杆厂的电杆成型离心机大多采用三相并励式整流子电机，　它具有整流子电机启动电流小、启动转矩大，　并能调速的特点。但整流子电机结构复杂、换向困难、维修成本高，　调试繁琐，　空载电流曲线图调试不好，　会在换向器表面形成较大火花，　影响电机正常运行，　缩短电机运行寿命。
   
    通过对某电杆厂现场的调研和操作者的反馈，我们发现该厂整流子电机经多年的运行，　整流子磨损严重，　几乎每月都需对整流子和炭刷进行研磨和更换，　平均无故障连续运行时间缩短，　绕组因整定调试不好也易烧坏，　加大了成本。另外，　我们还发现在电杆成型时，　速度的变换是靠操作者手工调动整流子电机的变速机构实现，　致使人为因素太大，　不能保证严格执行工艺流程和标准，　给产品质量留下很大隐患。基于以上原因，　我们对ｌ台机组采用普通三相鼠笼型感应电机配用变频器进行调速系统改造。
   
    １　电杆成型离心机的工作过程
   
    当电机带动钢模旋转产生的离心力等于或稍大于混凝土的自重力时，　混凝土就能克服重力的影响，　远离旋转中心产生沉降分布于杆模四周而不塌落，　当速度继续升高时，离心力使混凝土混合物中的各种材料颗粒沿离心力的方向挤向杆壁四周，达到均匀密实成型。其工艺步骤分为３步：　慢速阶段　２～３ｍｉｎ，使混凝土分布钢模内壁四周而不塌落；　中速阶段０。５～ｌｍｉｎ，　防止离心过程混凝土结构受到***，　这是从低速到高速的一个短时过渡阶段；　高速阶段６～ｌ　５ｍｉｎ，将混凝土沿离心力方向挤向内模壁四周，达到均匀密实成型，　并排除多余水分？　。各阶段的运行速度和运行时间视不同规格和型号的电杆而有所不同，　其运行速度图如图ｌ。
   
    ２　变频调速系统的设计
   
    ２。１交流电机的选型
   
    原整流子电机的功率为４０ｋＷ　，　速度变化范围为ｌ　６０一ｌ　４００ｒ／ｍｉｎ。按离心机负载***大静态阻转矩、离心机的***高旋转速度ｎ、传动装置的效率，７，由式尸＝Ｔ／（９７５·，７）计算，　选用Ｙ２２５Ｓ－４，３７ｋＷ　（额定电流６９。９Ａ，额定电压３８０Ｖ，　额定转速　ｌ４８０ｒ／ｍｉｎ，功率因数０。８　７）三相交***应电机可满足工作需求。
   
    ２。２变频器的选用
   
    变频器的选用应满足以下规则：　变频器的容量应大于负载所需的输出；　变频器的容量不低于电机的容量；　变频器的电流大于电机的电流。因电机的计算功率小于所选用功率，按变频器容量选用公式Ｐ。＝１。０５Ｐ。／（Ｐ　ＣＯＳ　）（Ｐ，为负载功率，Ｐ　为电机额定功率），　可选用３７ｋＷ，额定电流　７５Ａ的变频器。考虑到改进设计方案的可行性，调速系统的稳定性及性价比，　我们采用西门子ＭＭ４４０，３７ｋｗ，　额定电流为７５Ａ　的通用变频器。该变频器采用高性能矢量控制技术，　提供低速高转矩输出和良好的动态特性，　同时具备***的过载能力，　可以控制电机从静止到平滑起动期间提供　３　Ｓ，２００％　的过载能力　。
   
    ２。３变频器参数的设置
   
    负载为一大惯性负载，　在停车时，　为防止因惯性而产生的回馈制动使泵升电压过高的现象，　加入制动电阻，　斜坡下降时间设定长一些。外接制动电阻的阻值和功率可按公式Ｒ　≥２Ｕｄ／１　Ｐ　≥（０。３—０。５）选取。式中：Ｕ　为变频器直流侧电压，　为变频器的额定电流。本次设计采
   
    西门子与３　７　ｋ　Ｗ　电机配套的制动电阻响和对转速调整的要求，　系统用模拟量输入作为附加给定，　与固定频率设定相叠加以满足不同型号模具特殊要求。