變頻器在污泥脫水離心機上的應用

【摘要】本文從污泥脫水離心機控制系統的應用特點入手，通過變頻器在污水處理工藝中的應用，深入闡述了離心機在變頻器控制下的使用情況，并針對其中存在問題和故障提出了處理方法。

【關鍵詞】變頻器；離心機；制動

1.前言

離心機是目前生產領域中采用最多的設備之一，是通過離心力將原料中的固體和液體分離，從而達到預計生產加工要求的一種技術設備。離心機在運行中包含了加料、脫水、制動、刮刀、卸料等環節，是將物料通過進料口送入到離心機當中，然后通過離心機飛速轉動將物料中存在的水分甩出，從而達到固液分離的預計目標。在離心機的使用中，根據工藝需要求在原料固液分離完成后，通過電機斷電的方式停止離心機轉動。根據這些原理，離心機中必然會存在一定的運行問題，因此實現變頻器控制至關重要，不僅有效的保證了離心機工作效率，而且延長了離心機的運行壽命。

2.污泥脫水離心機控制系統的工作特點

在離心機運行的過程中，經常會因為轉速過快而引起運行慣性增加，給停機帶來困難。在過去的點電機斷電停機方法分析，這種停機往往都需要大量的時間，甚至是引發一些不必要的安全事故。以變頻器為主的離心機控制系統在這種背景下得到重視，通過分析研究得出，以液壓輔助和剎車片為主的控制技術在離心機出現之后逐漸淡出了離心機停機舞臺，這主要是因為在離心機工作中， 這種停機方法往往需要承擔超額荷載、慣性，同時經過長時間的運行時的剎車片溫度增高，增加設備維護費用。因此，目前很多的廠家在離心機生產中已經采用了現代化變頻技術，這種技術不僅減少了停機時間，而且降低了維護成本、保證了離心機的停機安全。

3.變頻器在離心機上使用的可行性分析

離心機通常都是采用內置制動單元和外部制動單元構成的，針對離心機停機時間慣性大而造成的停機困難、發熱多、維修成本大等問題分析，以變頻技術為主的離心機停機方式越來越受到重視，這一技術的應用有效的解決了傳統液壓輔助和剎車片停機工作中所產生的體積大、價格高、維護成本高、費用高的難題。在整個工作過程中，加料、分離、刮料工作都是根據不同的工作速度進行的，我們將其可以分為三段、多段的變頻功能，并且針對其中問題進行了深入研究和思考。

經過幾年的工作實踐總結的出，以變頻器控制離心機為主的負載得到了人們的重視，有效解決了傳統停機難的問題。同時，由于離心機慣性大、停機時間長的影響，離心機在長期使用中經常會造成剎車片磨損過于嚴重，甚至給離心機的整個運轉速度、工作性能產生影響。而變頻技術的應用中，在離心機停機的時候采用變頻器輸出頻率，能有效的按照減速運動的原理進行電流控制，從而減少離心機慣性符合，使得整個離心機剎車片的性能得到有效的保證，也有效的控制了離心機的工作能力。

4.變頻器調試需注意的問題

在當今的工作中，我們需要深入的了解離心機負載的特性，在安裝調試的時候需要高度重視以下幾方面問題：

（1）在離心機轉動的過程中，整個離心機負載啟動轉矩要求十分嚴格，甚至 產生啟動困難、啟動內容復雜的情況，因此需要及時的提高變頻器中的轉矩補償值，但是在應用的過程中我們經常會出現一些因為轉矩補償值不大的問題，使得整個轉矩產生過流、過載，甚至是線路燒損現象，不僅影響了離心機的運行效率，而且大大延長了離心機加速時間，給整個污泥脫水處理產生影響。

（2）離心機本身存在著慣性大、控制難的特點，因此在應用中我們必須要加設控制單元，并且對其制動電阻進行研究。一般來說，在制動電阻研究上普遍以參考手冊為主，是將正常工作中所存在的電阻會隨著能量消耗而不斷增加，減速的時候因為慣性過大而出現報警，在這種情況下同可以適當的延長減速時間，以此來解決傳統的設備運行中存在的故障問題，由此提高工作質量。

（3）通常情況下，離心機在安裝操作的過程中通常都是在現場直接進行的，多臺變頻集中處理過程中都需要從室內進行操作，在操作現場對于近距離的變頻器處理技術往往需要超過50米以上，這就給整個安裝操作帶來影響，比如在現場連接的過程中會因為加裝設備的過多使得整個輸出的電壓或者濾波器之間的電壓衰減國語嚴重，因此在設計的過程中我們不得不考慮變頻器的容量問題。

5.變頻器使用過程中發生的問題及處理

5.1 電源進線的干擾

當電源側的補償電容器直接連接到電網的時候，短暫的時間之內，電源的電壓經常被會出現因為二極管中所受到的電壓過高而產生損壞，同時當電網內部電容量電量過大的時候。因為晶體管綜述的通常時間增加，使得電網在拔出插口之后二極管因為承受過高的回復電壓而產生損壞，最終給變頻器和電動機自身的功率造成影響和損耗，增加企業和單位的工作成本，甚至是影響到整個工作效率。因此，這里我們有必要對這類情況進行研究，在工作中通過分析變頻器與電動機自身的功率損耗。

5.2 諧波干擾

通用變頻器的主電路一般由整流、逆變和濾波三部分組成。整流部分為三相橋式不可控整流器，中間濾波部分采用大電容作為濾波器，逆變部分為IGBT三相橋式逆變器，且輸入為PWM脈寬調制波形。容量較小的變頻器，高次諧波的影響較小，較高的諧波又使變頻器輸出電纜的漏電流增加，使電動機出力不足。變頻器輸出的高低次諧波，可以采用以下方法抑制。

5.3 發熱問題

變頻器的發熱是由于內部的損耗而產生的，主要電路約占98%，控制電路占2%每1KV.A的變頻器容量，其功耗為40～50W。為保證變頻器正常運行，必須對變頻器進行散熱。

（1）采用風扇散熱。為了不使變頻器內部的溫度升高，使用變頻器的內裝風扇，可將變頻器箱體內部散熱帶走。每帶走1KW熱量所需要的風量約為0.1m3/s。

（2）環境溫度。變頻器是電子裝置，內含電子元件及電解電容等，所以溫度對其壽命影響較大。所以變頻器盡量安裝在通風和環境溫度較低的地方。

6.結束語

離心污泥脫水機組在污水處理工作中的應用表明，其不但處理能力大，而且可自動連續可靠運行，滿足了剩余污泥全部脫水的要求，保證了水處理工藝的正常運行。

參考文獻

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