◆ 應(yīng)用行業(yè) ◆

石材行業(yè)——大理石排鋸機(jī)

[可省掉耗能型剎車系統(tǒng)的再生能量抑制]

◆ 涉及產(chǎn)品 ◆

S3100變頻器

◆大理石排鋸概述 ◆

大理石排鋸機(jī)采用大型飛輪，帶動(dòng)鋸框（鋸框里安裝了間隔均勻排列有序的鋸條）做水平直線往復(fù)運(yùn)動(dòng)，運(yùn)行平穩(wěn)。整機(jī)切割方式，主電機(jī)驅(qū)動(dòng)大飛輪，帶動(dòng)鋸框做水平切割運(yùn)動(dòng)；裝載荒料（大塊大理石）的荒料車通過升降臺的提升，實(shí)現(xiàn)荒料頂升式鋸切。加工荒料時(shí)，鋸框保持水平往返運(yùn)動(dòng)，裝載荒料的荒料車沿著有導(dǎo)向機(jī)構(gòu)逐漸上升，提高切割質(zhì)量。

圖一

主要構(gòu)成部件有：升降臺，直線往復(fù)運(yùn)動(dòng)驅(qū)桿及大飛輪，電控系統(tǒng)。其中電控系統(tǒng)主要包含：PLC控制器，驅(qū)動(dòng)升降電機(jī)的變頻器，帶動(dòng)大飛輪電機(jī)的大功率變頻器，再生能量消耗的制動(dòng)單元及剎車電阻。

◆大飛輪驅(qū)動(dòng)存在的缺憾 ◆

大飛輪驅(qū)動(dòng)，具有一定的蓄能特點(diǎn)，從而提高運(yùn)行平穩(wěn)性。但是由于驅(qū)動(dòng)直桿需要很堅(jiān)固笨重的鐵件去連接，導(dǎo)致該大飛輪重心偏離中心軸，成為了偏心飛輪。將此偏心飛輪看成一個(gè)質(zhì)點(diǎn)，做圓周運(yùn)動(dòng)如下圖二所示。由于重力作用有一部分過程質(zhì)點(diǎn)在下降時(shí)，是會產(chǎn)生再生能量疊加到變頻器的母線電壓，使得變頻器電壓過高，需要加剎車系統(tǒng)把這部分再生能量消耗掉，否則變頻器會過壓異常。傳統(tǒng)剎車系統(tǒng)是采用制動(dòng)單元通過剎車電阻發(fā)熱消耗掉再生的這部分能量。也可采用能量回饋到電網(wǎng)的逆變裝置，但這樣成本很高，且對電網(wǎng)有一定的污染。

圖二 圓周運(yùn)動(dòng)

◆“動(dòng)態(tài)轉(zhuǎn)矩矢量控制”、“制動(dòng)轉(zhuǎn)矩過壓抑制”核心控制技術(shù)方案 ◆

針對此偏心飛輪采用制動(dòng)單元?jiǎng)x車電阻熱耗能型剎車系統(tǒng)特點(diǎn)，三碁S3100系列變頻器采用了“動(dòng)態(tài)轉(zhuǎn)矩矢量控制”、“制動(dòng)轉(zhuǎn)矩過壓抑制”等核心控制技術(shù)，可省掉制動(dòng)單元和剎車電阻裝置。采用此特殊控制技術(shù)，實(shí)現(xiàn)了偏心大飛輪的再生能量抑制，使再生能量繼續(xù)轉(zhuǎn)換為飛輪的動(dòng)能，為客戶節(jié)省成本，而且更加節(jié)能。

圖三

◆方案優(yōu)勢 ◆

三碁偏心飛輪再生能量抑制技術(shù)通過優(yōu)化控制單元內(nèi)部軟件的方法彌補(bǔ)了傳統(tǒng)變頻加制動(dòng)單元?jiǎng)x車電阻耗能的缺陷，為客戶節(jié)約成本，減少能耗。偏心飛輪再生能量抑制技術(shù)適用于偏心負(fù)載周期往返設(shè)備應(yīng)用，它具有以下明顯優(yōu)勢：

1、省去了傳統(tǒng)方案中的制動(dòng)單元和剎車電阻，降低了電氣系統(tǒng)的硬件投資成本。

2、再生能量的抑制，再轉(zhuǎn)換到動(dòng)能使用，綠色節(jié)能。

3、再生能量的抑制，不是逆變到電網(wǎng)，綠色電能。

4、動(dòng)態(tài)轉(zhuǎn)矩矢量控制，能夠輸出較大啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩，機(jī)械啟動(dòng)順暢。

5、動(dòng)態(tài)轉(zhuǎn)矩矢量控制，在于設(shè)備不需要大轉(zhuǎn)矩時(shí)，自動(dòng)降低轉(zhuǎn)矩更智能節(jié)能。