一种离心机的恒转矩控制方法
【专利摘要】本发明一种离心机的恒转矩控制方法，涉及转矩控制【技术领域】。控制方法包括如下步骤：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。本发明一种离心机的恒转矩控制方法，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。
【专利说明】一种离心机的恒转矩控制方法
【技术领域】
[0001]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】
[0002]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】
[0003]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。
[0004]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。
[0005]众所周知，差速公式:Δη =
[0006]其中:Λ η —差速，II1 —主电机转速，η2 —辅电机转速，i —差速器速比。
[0007]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:
[0008]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:I=VECTOR: SPEED ;主机变频器工作频率恒定，辅机分All给定和AI2给定:
[0009]AIl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。
[0010]第二、通过辅机变频器的AIl和AI2模拟输入转速给定和转矩给定。
[0011]第三、闭环调节。
[0012]其中，所述辅机变频器的AIl和AI2模拟输入，由可编程数字功能切换的DI2输A ；
[0013]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。
[0014]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。
[0015]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；
[0016]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。
[0017]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；[0018]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。
[0019]模拟量AO输出，显示电机转矩。
[0020]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。
【专利附图】
【附图说明】
[0021]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；
[0022]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】
[0023]以下结合附图和实施例对本发明作进一步的描述
[0024]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。
[0025]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:I=VECTOR: SPEED)ο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。
[0026]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。
[0027]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AIl和Al2模拟量输入。
[0028]AO输出电机的转矩，主要用于监视。
[0029]综上所述，本发明具有不依赖PLC过程控制，操作步骤简单，系统控制方便，既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，有效降低制造成本等特点。
[0030]以上对本发明的较佳实施例进行了描述。需要理解的是，本发明并不局限于上述特定实施方式，其中未尽详细描述的应该理解为用本领域中的普通方式予以实施；任何熟悉本领域的技术人员，在不脱离本发明技术方案范围情况下，都可利用上述揭示的方法和技术内容对本发明技术方案作出许多可能的变动和修饰，或修改为等同变化的等效实施例，这并不影响本发明的实质内容。因此，凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所做的任何简单修改、等同变化及修饰，均仍属于本发明技术方案保护的范围内。
【权利要求】
1.一种离心机的恒转矩控制方法，其特征在于，包括如下步骤: A.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:I=VECTOR: SPEED ;主机变频器工作频率恒定，辅机分AIl给定和AI2给定: 设定AIl以频率Hz为转速给定单位； 设定AI2以百分比为转矩给定单位，100%等于额定转矩； B.通过辅机变频器的AIl和AI2模拟输入转速给定和转矩给定； C.闭环调节。
2.如权利要求1所述的一种离心机的恒转矩控制方法，其特征在于: 所述辅机变频器的AIl和辅机变频器的AI2模拟输入，由可编程数字输入功能切换的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。
3.如权利要求1所述的一种离心机的恒转矩控制方法，其特征在于: 所述闭环调节，还包括: A.辅机变频器转矩反馈量与设定转矩AI2比较 Al.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; A2.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，推料速度减缓，转矩随之上升，同样转矩误差向缩小的方向调节； B.模拟量AO输出，显不电机转矩。
【文档编号】B04B13/00GK103990555SQ201310054329
【公开日】2014年8月20日 申请日期:2013年2月20日 优先权日:2013年2月20日
【发明者】陆中华, 严正荣, 黄湧, 尹杰 申请人:上海市离心机械研究所有限公司