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利德华福高压变频器在密炼机上的应用(2)
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2.2转矩负载特性


密炼机负载类型为恒转矩负载,典型的Banbury密炼机负载特性如下图所示:


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  200%额定转矩持续5.4s


  160%额定转矩持续21.6s


  130%额定转矩持续81s


  80%额定转矩持续81s


  35%额定转矩持续81s


  在整个负载周期内,其均方根等于100%,意味着电机在整个工作周期内,电机连续工作不会发热。但是其短时过载200%,在选择电机和传动时需要注意。


  另外,过载时的转矩和压料缸的压力有关系,压力越大,其负载转矩也越大。通常,压料缸压力会根据负载的大小被调节,以保持在密炼过程中,密炼机不会过载。


  密炼机的负载特点为高过载,工作周期内频繁过载。


3密炼机传动需求


3.1密炼机机械传动类型


  密炼机传动根据容量和机械传动系统不同,可分为单驱和双驱。


  单驱是指一台电机驱动一台密炼机,这种应用一般在密炼机功率小于2500kW以下。


  双驱是指两台电机共同驱动一台密炼机,双驱一般应用于密炼机功率大于2500kW以上。


3.2密炼机传动趋势


  传统密炼机调速系统,一般采用直流调速系统,但随着交流调速系统的发展,现在的趋势是采用交流调速系统,尤其是高压变频系统。


3.2.1直流传动系统和施耐德高压交流传动系统


  传统的直流传动系统,主要有以下几个特点:


  1.体积大,成本低。


  2.功率因数低(0.5~0.7),需要无功补偿装置。


  3.谐波含量大,THDI可达30%,需谐波治理装置。


  4.控制简单,速度精度高。


  5.受电网和电机条件和参数影响,鲁棒性不强。


施耐德高压交流传动系统的特点:


  1.体积小,成本略高。


  2.功率因数高(0.95以上),无需无功补偿装置。


  3.谐波含量小,THDI<2%,无需谐波治理装置。


  4.控制复杂,采用矢量控制算法控制精度可媲美直流电机。


  5.鲁棒性强。


  直流传动系统在结构和控制精度方面,有着自身的优势。但是,其另外几个缺点却导致其被交流系统取代。


  功率因数低,直流传动由于其是直接控制直流电流输出,所以其在负载和速度变化时,无法保证其功率因数,导致其功率因数很低。对于大容量的直流传动系统,就需要在网侧增加无功补偿装置,这对于客户来说,也是很大的投入。而且由于直流系统的功率因数不固定,所以无功补偿装置需要采用动态补偿装置,其价格很高。


  谐波含量大,由于直流传动为晶闸管器件,采用移相控制,开关频率不高,其谐波含量非常大,普通直流传动的电流谐波为30%左右,为电网的最大谐波污染源。需采用谐波治理装置,这对于客户来说,也是额外的投入。


  需要大的整流变压器。由于直流传动的输入电压都是低压输入,所以输入侧需要一个高压-低压的变压器。并且由于直流传动特点,变压器需要特殊整流变压器,大容量的低压整流变压器对于客户来说,意味着更多的投入,更大的变压器面积,以及更多的电缆投资。


3.3密炼机应用要求


3.3.1密炼机现场要求


  密炼机现场由于其工艺特点,需要连续添加添加剂,硫化剂,炭黑等原料,以及需要持续冷却,所以其现场体现出高温度,高湿度,高烟气含量等特点。尤其是添加炭黑的过程,炭黑颗粒可溶于烟气,随着烟气进入电机定子绕组和气隙,会降低电机绝缘等级,使寿命减少,甚至引起放电和短路等故障。


3.3.2密炼机电机要求


  密炼机电机一般采用4极或6极异步电动机,因其过载能力较高(200%),要求密炼机电机过载能力较高。


密炼机现场高温度,高湿度,高蒸汽,高炭黑含量,需要高的防护等级和冷却方式,防护等级IP54和冷却方式IC31/37是一般的要求。


3.3.3密炼机传动控制要求


  密炼机要求比较高的精度,并且要求比较高的过载能力,较短的加减速时间。


  由于密炼机在故障停机时会使整个批次料作废,所以在矢量控制下,当编码器出现故障时要求控制能够平滑切换至无编码器矢量模式,保证不停机。另外,要求损坏模块自动旁路功能,当IGBT故障时,能自动旁路故障模块,保证不停机。


  密炼机双驱配置下,需要传动主从控制,保证两台电机输出转矩相同,齿轮箱无冲击。在此过程中,主从之间的转矩精度有一定要求。主从实际转矩误差太大会造成减速箱振动,减少寿命。


4技术方案


4.1单驱方案


4.2双驱方案



作者:未知 点击:35次 [打印] [关闭] [返回顶部]
本文标签:利德华福高压变频器在密炼机上的应用(2)
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