離心機電氣自動(dòng)化控制技術(shù)方案設計

  1. 工藝設備要求
1.1、生產(chǎn)線(xiàn)示意圖 吊裝模具→啟動(dòng)離心機→將鐵水倒 入模具里→離心機轉速穩定運行→停止離心機→吊離模具
1.2、生產(chǎn)線(xiàn)功率要求及控制要求
1.2.1、工藝要求：模具的直徑為 760mm；離心機能夠高速起動(dòng)和停止；離 心機的最高轉速達到900 r／min；離心機在運行過(guò)程中，要求轉速穩定。
1.2.2、直流主電機125KW一臺。
1.2.3主控室與操作臺。

2、總則
2. 1、前言 根據離心機基本的工藝控制要求 編寫(xiě)本初步電氣自動(dòng)化控制技術(shù)方案。
2.2、技術(shù)方案原則 本電氣控制技術(shù)方案以“采用先進(jìn)、 成熟、安全、可靠并經(jīng)濟節能的控制技 術(shù)，系統自動(dòng)化程度達到21世紀初先進(jìn) 水平”為目標，編寫(xiě)本技術(shù)方案。在技術(shù) 方案的制定及系統的配置中，既考慮到 整個(gè)系統的先進(jìn)性，使該項目建成后具 有21世紀初國際先進(jìn)水平，又充分考慮 到系統配置的實(shí)用性及可升級性，盡量 節省項目投資，使整個(gè)系統具有優(yōu)良的 性能價(jià)格比。
2.3、電氣方案環(huán)境 環(huán)境：室內 安裝高度：海拔≤1600M 濕度：5%～95%，非冷凝 存貯溫度：－40℃～＋40℃ 操作溫度： 電機0～40℃ 控制系統0～40℃ 操作系統0～40℃ 電壓波動(dòng)：±10%額定值 頻率波動(dòng)：±3%額定值

3.離心機生產(chǎn)工藝及控制過(guò)程
3.1、模具經(jīng)干燥窯干燥之后吊裝于 離心機，在裝卡好模具之后，在其上加蓋 一保溫防護罩，隨后開(kāi)入澆鑄小車(chē)，使澆 鑄小車(chē)上的出鐵口進(jìn)入模具的中心。
3.2、啟動(dòng)離心機，使之在2～3秒之內 離心機的轉速達到800～900r／min范圍 內，并能穩定運行。
3.3、把鐵水通過(guò)澆鑄小車(chē)倒入模具 中，此時(shí)離心機轉速不能因負荷的變化 而波動(dòng)，也正是通過(guò)這種強大而又穩定 的離心力使倒入的鐵水均勻地粘貼在模 具的內壁上。
3.4、經(jīng)過(guò)離心機穩定運行一段時(shí)間， 粘貼在模具內壁上的鐵水的溫度也在不 斷下降，使之凝固在模具之上。
3.5、立即停止離心機，把模具吊離， 并對模具進(jìn)行填芯處理。在離心機停的 過(guò)程是非常關(guān)鍵的，如果停的時(shí)間長(cháng)了， 在模具進(jìn)行填芯時(shí)就會(huì )造成內外層粘貼 不好，產(chǎn)生廢品：如果停的時(shí)間短了，模 具內壁上的鐵水不能完全凝固，會(huì )脫落， 同樣會(huì )造成廢品。而且不同品種的產(chǎn)品 停的時(shí)間也有所不同。

4.電氣傳動(dòng) 電氣傳動(dòng)采用6RA70系列數字調速 裝置。
4.1、電機及傳動(dòng)裝置 離心機主傳動(dòng)為1臺125KW他勵 直流電動(dòng)機。對于他勵直流電動(dòng)機有兩 種運轉狀態(tài)，一種為電動(dòng)運轉狀態(tài)，其特 點(diǎn)是電動(dòng)機轉矩T的方向與轉速n的方 向相同；一種為制動(dòng)運轉狀態(tài)，其特點(diǎn)是 轉矩T的方向與轉速n的方向相反。
       根據離心機生產(chǎn)工藝及控制過(guò)程的要求， 離心機在停止時(shí)，主傳動(dòng)電機必須處在 制動(dòng)運轉狀態(tài)，為達到此目的，通過(guò)電氣 制動(dòng)常用的方法有能耗制動(dòng)和反接制 動(dòng)。 能耗制動(dòng)機械特性的方程式為： n＝－（R_(Q)＋R_(Z)）／（C_(C)C_(T)φ~(2)）T 能耗制動(dòng)的機械特性曲線(xiàn)為圖①。[tpKXDB20060807003201] 如果制動(dòng)前運行轉速是n1，開(kāi)始制 動(dòng)時(shí)，n1不變，工作點(diǎn)平移到能耗制動(dòng)特 性上，因而制動(dòng)轉矩T1為負，在（－T1－ Tz）的作用下，電動(dòng)機減速，工作點(diǎn)沿特 性下降，制動(dòng)轉矩逐漸減小，直至零為 止，電動(dòng)機停車(chē)。制動(dòng)電阻Rz愈小，則機 械特性愈平，T1的絕對值愈大，制動(dòng)愈 快，但Rz又不能太小，否則I1及T1將 超過(guò)允許值。一般按照最大制動(dòng)電流不 超過(guò)2IN來(lái)選擇Rz。 反接制動(dòng)機械特性方程式為： n＝－n_(0)－（R_(a)＋R_(Q)）／（C_(e) C_(T) φ~(2) ）T 電樞反接時(shí)的人為機械特性曲線(xiàn) 為圖②。[tpKXDB20060807003202] 如果電動(dòng)機在制動(dòng)前的工作在電動(dòng) 狀態(tài)，在固有機械特性的A點(diǎn)運轉；電樞 反接，轉矩瞬時(shí)變?yōu)椋璗B，由于轉速不能 突變，nB＝nA，電動(dòng)機工作點(diǎn)轉移到人為 機械特性BCDE的B點(diǎn)，B點(diǎn)之T為負， n為正，在第二象限，直線(xiàn)在第二象限的 一段BC即為反接制動(dòng)特性。從兩種制動(dòng) 方式的機械特性曲線(xiàn)來(lái)看，反接制動(dòng)要 比能耗制動(dòng)陡得多，反接制動(dòng)BC段的制 動(dòng)轉矩也比較大，能夠更快地達到停車(chē) 的目的。
       根據以上分析，在選擇傳動(dòng)裝置 時(shí)如果選擇單象限的6RA70系列數字調 速裝置，那么在外部還需加能耗制動(dòng)單 元，這樣制動(dòng)也不能及時(shí)可調，而且電能 消耗也大，而選擇四象限的6RA70系列 數字調速裝置這樣的問(wèn)題就可解決，也 較為經(jīng)濟。

5.電氣控制系統 電氣控制采用可編程控制器（PLC）， 從而有效地解決了繼電器控制所產(chǎn)生誤 動(dòng)作問(wèn)題。極大地減少了控制布線(xiàn)，提高 了系統的可靠性。

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