[发明专利]一种离心机的恒转矩控制方法

说明书

技术领域

本发明涉及转矩控制技术领域，具体指一种双变频离心机中利用辅机变频器自身携带的PID功能实现恒转矩控制方法。

背景技术

卧螺离心机，是一种高效的离心分离设备。具有运转平稳，洗涤效果好，处理能力大，经济效率高，可在全速运转时对悬浮液进行自动连续地进料，洗涤、脱水和卸料的特点，被广泛用于化工、轻工、制药、食品、环保等行业。在现有的离心机控制系统中，辅电机的转矩直接反应了转鼓中物料的干湿程度，恒定转矩就是恒定物料的干度，其方法普遍采用PLC过程控制器的PID控制技术，造成控制环节多，系统复杂，制造成本难以降低。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术存在的缺失和不足，提出在双变频离心机系统中利用变频器内置的PID过程控制实现离心机恒转矩控制方法。

如所周知，物料在离心机中的逗留时间越长，物料就越干，辅电机的转矩越高；反之，逗留时间越短，物料就越湿，辅电机的转矩越低。由此可知，物料在离心机中逗留的时间长短由差速大小决定，通过调节差速来实现调节转矩。

众所周知，差速公式：

其中：△n－差速，n₁－主电机转速，n₂－辅电机转速，i－差速器速比。

本发明一种离心机的恒转矩控制方法，其特点，包括如下步骤：

第一、设定主机变频器和辅机变频器，均在无传感器的矢量控制模式，其中9904：1=VECTOR:SPEED；主机变频器工作频率恒定，辅机分AI1给定和AI2给定:

AI1以频率（Hz）为转速给定单位；AI2以转矩的百分比为给定单位，100%等于额定转矩。

第二、通过辅机变频器的AI1和AI2模拟输入转速给定和转矩给定。

第三、闭环调节。

其中，所述辅机变频器的AI1和AI2模拟输入，由可编程数字功能切换的DI2输入；

其中，DI2=0为开环控制时的转速给定；DI2=1为闭环控制时的转矩给定。

所述闭环调节，还包括：辅机变频器内部转矩反馈量与设定转矩(SP)比较。

当实际转矩高于设定转矩时，经PID运算后的控制量使辅机变频器输出频率下降，加大差速；

物料在转鼓中逗留的时间缩短，加速推料，转矩随之下降，转矩误差向缩小的方向调节。

当实际转矩低于设定转矩时，经PID运算后的控制量使辅机变频器输出频率上升，减小差速；

物料在转鼓中逗留的时间拉长，推料转速减缓，转矩随之上升，同样转矩误差向缩小的方向调节。

模拟量AO输出，显示电机转矩。

本发明适用双变频驱动离心机控制，不依赖PLC过程控制，可以应用在常规的控制系统中，同时也能满足离心机本身要求的调控功能，可以有效降低制造成本。

附图说明

图1为本发明一种离心机的恒转矩控制方法的转矩控制原理方框图；

图2为本发明一种离心机的恒转矩控制方法流程框图。

具体实施方式

以下结合附图和实施例对本发明作进一步的描述

本发明以离心机辅机变频器ABB ACS355，利用变频器内置的PID过程控制实现离心机恒转矩控制。

离心机辅机变频器ACS355工作在无传感器的矢量控制模式（9904设为：1=VECTOR:SPEED）。转速和转矩给定通过AI1、AI2模拟输入，两者由可编程数字输入DI2作为功能切换，DI2=0时取转速给定（开环控制）；DI2=1时取转矩给定（闭环控制）。转矩反馈量由变频器内部比较。

闭环调节：当实际转矩（变频器内部比较）高于设定转矩时，经PID运算后的控制量使变频器输出频率下降（加大差速），物料在转鼓中逗留的时间缩短，加速推料，转矩随之下降，转矩误差向缩小的方向调节。当实际转矩低于设定转矩时，经PID运算后的控制量使变频器输出频率上升（减小差速），物料在转鼓中逗留的时间拉长，推料转速减缓，转矩随之上升，同样转矩误差向缩小的方向调节。

其中，主机变频器采用ABB ACS550，辅机变频器采用ABB ACS355，两者直流母线并联。主机变频器和辅机变频器都工作在无传感器的矢量控制模式，主机变频器运行转速固定。在没有进料的情况下，DI2=0，辅机变频器运行在手动模式，一旦进料，DI2=1，辅机变频器运行在转矩给定（PID闭环控制模式）。转速和转矩给定分别由AI1和AI2模拟量输入。

A0输出电机的转矩，主要用于监视。