反應釜在新能源行業中應用非常廣泛,鋰電池的生產過程中,用來制備正極材料如三元前驅體、負極材料和電解液;在太陽能電池的生產中,可以用于制備太陽能電池板所需的漿料,并進行固化、燒結等工藝;在生物質能領域,可以用于生物質原料的預處理、生物發酵、合成和精制等過程;在燃料電池領域,可以用于制備燃料電池的電解質膜和電極材料。
工 藝 要 求
Technology requirements
設備方面
反應釜是一種密閉的壓力容器,主要用于高粘度、高腐蝕性、高危險性的化學反應過程。在這些過程中,溫度壓力和流量等參數的精確控制至關重要。變頻器能夠滿足這些嚴格的要求,保證反應釜作業的穩定和高效。
變頻器FR510系列
1.通過調節頻率,改變電機轉速,達到節能效果。
2.對運行中的電機進行力矩調整,大幅度降低無用功。
3.可根據產品的工藝要求,對電機進行閉環控制,使電機始終工作在高效節能狀態。
4.可適用同步直驅電機,使用同步直驅電機可去掉減速箱,減少后期維護成本、提高效率。
5.變頻器自身有著超強的保護性能,當出現過流、過壓、過載、欠壓等系列問題,變頻器都會瞬間進行保護,停止輸出,從而保護負載免遭損害。
6.變頻器啟動電流平緩,可減小啟動沖擊電流,避免了對電網的沖擊。
變頻器參數設置
Inverter parameter settings
參數調試步驟
步驟一:選擇控制方式
異步電機 |
F00.08=1 |
同步電機 |
F00.08=2 |
步驟二:調節載波大小,載波越大電機電磁聲音越小但驅動器發熱量越多,當載波過高時需要對驅動器降額使用。一般現場應用載波調節在8K~12K范圍,可根據現場要求調整。
載波調節FR00.13 |
8.000~12.000 |
步驟三:設置最大頻率與下限頻率
最大頻率 F01.08 |
按要求設置,此處限制最大轉速 |
上限頻率 F01.09 |
與F01.08設置一致 |
步驟四:加減速時間調節,一般反應釜的加減速時間為60秒,可根據現場要求調整。
加速時間 F03.00 |
60秒 |
減速時間 F03.01 |
60秒 |
步驟五:電機類型選擇
異步電機 |
F08.00=0 |
同步電機 |
F08.00=1 |
步驟六:電機參數調節
電機功率 F08.01 |
根據電機銘牌設置 |
電機電壓 F08.02 |
根據電機銘牌設置 |
電機電流 F08.03 |
根據電機銘牌設置 |
電機頻率 F08.04 |
根據電機銘牌設置 |
電機轉速 F08.05 |
根據電機銘牌設置 |
參數自辯識F08.30=2 |
電機旋轉自辯識 |
注:在改完F08.30后在面板上面按啟動鍵進行自學習
實際應用解決方案
Practical application solutions
出現問題
問題描述
廠家做節能改造,由原異步電機配減速箱結構改為同步直驅結構。
問題分析
異步電機+減速機結構將驅動電機、單機減速器和電機控制系統進行“3合1”集成,可以減少散熱管路和高壓線束的使用,成本更低,在電機布置上有更大的自由度;但是能耗大、體積大是致命弱點,由于使用的是感應電機,在城市低速的工況里,會比永磁電機效率更低。
低速大扭矩永磁直驅電機直接驅動負載,無需減速機,可以大幅降低驅動系統能耗(減少電機損耗及原有減速機損耗);可提高機械裝備的可靠性,降低勞動強度與人力資源成本;具有良好的社會效益和經濟效益。
解決問題
解決方案
方案:使用永磁同步直驅電機
1.永磁同步電機的功率范圍在25%~120%額定功率之間,效率較高,最高可達90%以上。異步電機的功率范圍較寬,效率較低,通常在85%~90%左右。永磁同步電機在高效能轉速范圍內具有更高的效率,可提高10-40%的效率。(反應釜階梯式反應時轉速跨度大,同步直驅電機的應用可提高反應釜攪拌機的效率。)
2.低速大扭矩永磁直驅電機直接驅動負載,無需減速機,可以大幅降低驅動系統能耗(減少電機損耗及原有減速機損耗);可提高機械裝備的可靠性,降低勞動強度與人力資源成本;具有良好的社會效益和經濟效益。
PMSM優化項
1.啟動就跳過流故障,電流環比例設置過大
電流環轉矩比例 F10.11 |
參數調小,范圍0.1~1.5 |
電流環勵磁比例 F10.13 |
參數調小,范圍0.1~1.5 |
2.啟動時電機偶爾不轉
啟動電流 F10.27 |
參數調大,范圍10%~100% |
電流環轉矩比例 F10.11 |
參數調大,范圍0.1~1.5 |
電流環勵磁比例 F10.13 |
參數調大,范圍0.1~1.5 |
3.啟動時出現卡頓現象
啟動電流 F10.27 |
參數調小,范圍10%~100% |
4.低頻時能夠正常旋轉,到高頻時突然停機
同步機濾波比例F10.38 |
參數調小,范圍0.001~1.00 |
5.運行電流過大或電機聲音較大
同步機速度估算比例F10.36 |
參數調小,范圍0.10~2.00 |
同步機濾波比例 F10.38 |
參數調小,范圍0.001~1.00 |
6.運行報過壓故障
同步電機弱磁電壓F10.29 |
參數調小,范圍70~100% |
同步電機弱磁比例KpF10.30 |
參數調大,范圍0~500% |
現場應用照片
Field application photos
結 語
Conclusion
攪拌機械在設計時均是按使用工況的要求考慮一定余量的,而攪拌機在實際使用過程中,則不一定要在最大轉速下工作,有很多時間都可以工作在非滿載狀態;而且不同的攪拌速度,物料在不同階段反應效率也不同,通過在攪拌機設備上加裝變頻調速節能裝置則可一勞永逸的解決了攪拌機在使用過程中存在的許多問題。
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