专利名称：一种双变频器差速控制装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种双变频器差速控制装置，属于电机变频控制 技术领域。技术背景双变频器差速控制是卧嫘离心机实现差速控制的重要形式，这种 控制方式，虽然能克服传统机械差速器在实现差速调控时要进行皮带 轮更换的繁琐。但是，在实际使用中人们发现这种双变频器差速调节器在使用中 依然存在以下两个问题其一、双变频器差速调节器必须解决在制动时的副机能量回馈问 题，否则变频器由于泵升电压的不断增加变频器很快就会报警停机。 当然解决这一问题的方法可以采用加变频器的能耗装置(能耗电阻)， 但这种方法成本太高，效率大幅降低，而且能耗电阻的方法只能在停 机时短时间使用，长期运行时电阻会很快发热烧毁。其二、在离心机的运行中还涉及到恒扭矩和恒差速的理想控制问 题，对于卧螺离心机而言运行时保持一定的扭矩十分重要，在一个高 的工作扭矩下，能保证对分离物有一个高的挤压力，确保被分离物的 合适干度。同样在离心机运行时保持一定的差速也很重要，差速的设 置要合适，差速太大虽然处理量可增大但分离物的干度不能保证，差 速太小分离物的干度有所提高，但又容易堵机和造成处理量的减小；
另外，在离心机分离物的浓度增加时，由于负载的变化会使离心机的 差速降低，也会导致堵机事故。因此探索和寻找合理的控制系统及控制方法，已经成为合理、科 学使用双变频器差速调控离心机的关键。实用新型内容本实用新型的目的旨在提出一种更为科学、合理的双变频器 差速调控系统和调控方法，解决目前卧螵离心机运行中的难题。这种双变频器差速控制装置，由主机电机5、副机电机4、主机 变频器1及副机变频器3组成，其特征在于主机电机5仍由380V 电源供电，将主机变频器1整流后的直流电源与副机的直流母线2相 连，副机电机4不接380V电源；并且在由进料泵变频器、进料螺杆 泵和离心机组成的开环系统中，接入PID调节器、扭矩测量装置、比 较装置，形成一个PID闭环控制系统；在由副电机变频器、副机电动 机和离心机组成的开环系统中，加入PID调节器、测速装置、比较装 置，形成一个PID闭环控制系统。通过扭矩设定值与实际扭矩值比较，用比较出来的误差和特定的 PID控制规律来调节螺杆泵的进料量，使扭矩朝误差减少的方向调 节，实现恒扭矩调控。通过差速设定值与实际差速值比较，用比较出来的误差和特定的 PID控制规律来调节副电机变频器的频率，使离心机的差速朝误差减 小的方向变化，实现恒差速调控。所述PID调节器的输出电流为4^20mA，进料泵的输出频率为 0~50Hz，力矩传感器的设定扭矩为0~100N.m。所述PID调节器的输出电流为4^20mA，副电机变频器的输出频 率为0~50Hz。根据以上技术方案提出的这种双变頻器差速控制装置，由于采用
同一直流母线解决副机直流能量回馈问题，既解决能量回馈引起的电阻发热烧毁，又能节约电能的消耗；同时利用在工作电路中增设的扭 力传感器和转速传感器、PID调节器组成两个相应的闭环回路，解决 了离心机双变频器差速控制系统正常工作的问题。
附图1为本实用新型的电路连接图； 附图2为恒扭矩控制框图； 附图3为恒差速控制框图。
具体实施方式
以下结合附图进一步阐述本实用新型，附图1给出的双变频器电 路连接图主要用于解决副机直流能量反馈问题。主机由380V三相电 源供电，主机整流后的直流电源与副机的直流母线相连，副机的380V 电源不接，由主机整流后的直流电源供电，即由主机变频器的整流桥 作为主机、副机变频器的供电器件，副机在运行时的回馈能量通过副 机逆变桥送到直流母线，由于主、副变频器的直流母线并连，该能量 就经过主变频器被主电机利用，为主机提供补充能量。这样在正常运 行时，副电机将机械能转换成电能，通过变频器3把再生能量反馈到 变频器的直流母线上，完成能量的回收。副机的回馈能量可作为主机 的供电补充，既节省了电能又解决了问题。附图2、 3给出的是进行恒扭矩和恒差速调控时的工作线路图和 相关控制参数。在离心机运行时保持一定的扭矩十分重要，在一个高的工作扭矩 下能保证对被分离的物料有一个高的挤压力，确保被分离物的干度。图2为实现恒扭矩调控的装置它是在由进料泵变频器、进料蠊 杆泵和离心机组成的开环系统中，加入PID调节器、扭矩H量装置、 比较装置，形成一个PID闭环控制系统，扭矩设定值与实际扭矩值比 较，用比较出来的误差和特定的PID控制规律来调节螺杆泵的进料 量，使扭矩朝误差减少的方向调节，实现恒扭矩调控。通过PID调节 器的控制，其输出信号调节泵的进料量，即在扭矩增加时自动减小进 料量，使扭矩向减小的方向变化，在扭矩减小时自动增加进料量，使 扭矩向增大的方向变化，从而使离心机在运行时扭矩保持恒定。在离心机运行时保持一定的差速很重要，差速的设置要合适，差 速太大虽然处理量可增大，但分离物的干度不能保证，差速太小虽然 分离物的干度有所提高，但容易堵机和处理量减小，在离心机进料浓 度变化时由于负载的变化使离心机的差速发生变化，在严重时可能发 生堵机。图3是恒差速调控的装置它是在由副电机变频器、副机电动机 和离心机组成的开环系统中，加入PID调节器、测速装置、比较装置， 形成一个PID闭环控制系统。通过差速设定值与实际差速值比较，用 比较出来的误差和特定的PID控制规律来调节副电机变频器的频率， 使离心机的差速朝误差减小的方向变化，实现恒差速调控。通过PID 对副机变频器的频率进行调节，使离心机的差速朝误差减小的方向变 化。在离心机的差速减小时，自动减低副机变频器的频率，使差速朝增 大的方向变化；在离心机的差速增大时，自动增加副机变频器的频率， 使离心机的差速朝减小的方向变化，从而保持在离心机运行时差速保 持恒定。
权利要求1、一种双变频器差速控制装置，由主机电机(5)、副机电机(4)、主机变频器(1)及副电机变频器(3)组成，其特征在于主机电机(5)仍由380V电源供电，将主机变频器(1)整流后的直流电源与副机的直流母线(2)相连，副机电机(4)不接380V电源，由主机变频器(1)整流后的直流电源提供副机电机(4)作为启动电源；并且在由进料泵变频器、进料螺杆泵和离心机组成的开环系统中，接入PID调节器、扭矩测量装置、比较装置，形成一个闭环的、能实现恒扭矩调控的PID控制系统；在由副电机变频器、副机电动机和离心机组成的开环系统中，接入PID调节器、测速装置、比较装置，形成一个闭环的、能自动调节离心机副机变频器的频率实现恒差速调控的PID控制系统。
2、 如权利要求1所述的一种双变频器差速控制装置，其特征在 于所述PID调节器的输出电流为4 20m入进料泵的输出频率为 0~50他，调节进料螺杆泵的频率从而调节进料量，力矩传感器的设定 扭矩为0~100N.m。
3、 如权利要求1所述的一种双变频器差速控制系统，所述PID 调节器的输出电流为4 20mA,副电机变频器的输出频率为0^50Hz。
专利摘要一种双变频器差速控制系统，由主机电机、副机电机、主机变频器及副电机变频器组成，特征是其特征在于主机电机(5)仍由380V电源供电，将主机变频器(1)整流后的直流电源与副机的直流母线(2)相连，副机电机(4)不接380V电源；并且在由进料泵变频器、进料螺杆泵和离心机组成的开环系统中，接入PID调节器、扭矩测量装置、比较装置，形成一个闭环的、能实现恒扭矩调控的PID控制系统；在由副电机变频器、副机电动机和离心机组成的开环系统中，接入PID调节器、测速装置、比较装置，形成一个闭环的、能自动调节离心机副机变频器的频率实现恒差速调控的PID控制系统。
文档编号H02P27/06GK201004616SQ20062004200
公开日2008年1月9日 申请日期2006年5月23日 优先权日2006年5月23日
发明者严正荣, 炯 陆, 陆中华, 韦黎明 申请人:上海市离心机械研究所有限公司