关键词：离心机，化工，变频器，v560；
一、工业离心机工艺介绍
1.1工业离心机简介
工业离心机主要通过离心力作用将固液分离,一般由进料、洗涤、脱水、括刀、卸料等几个部分，其中进料、洗涤、括刀、卸料等部分是通过电磁阀、气动阀控制，离心釜是实现固液分离的主要部件，由一台三相交流电机通过皮带传动。根据工艺特点在开始阶段物料主要是固液混合物，刚起动时负载相对较大，当达到一定的转速时液体在离心力的作用下由离心外侧流出，这样部分液体先被分离出来，随着电机转速的进一步提高，负载也相应减小。根据工艺要求，一般分为几个不同转速运行以达到分离效果。
1.2工业离心机工艺要求
实现离心机进料、洗涤、脱水、刮刀四（多）段速度控制，进料时运行速度120r/min，洗涤使运行200r/min，脱水时运行速度960r/min，刮刀时运行速度500r/min；
为了提高生产效率，起动和停车时间要短；
电机在停车过程中能够自行减速，不需任何外加阻力。
二、电气配置方案
2.1传统工频方案
安徽某化工厂改造项目的工业离心机为一台额定电流45kw，转速为960r/min的6极电机，采用y—△启动方式，电动机通过传动带带动回转体运转，电动机上的带轮内装有摩擦式离心离合器，由继电器和液力耦合器控制调速。
2.2变频改造方案
离心机为恒转矩负载，起动转矩和机械惯性较大，变频器的选型一般放大一档使用，因此，我们选择一台四方v560系列55kw矢量型变频器。将原电动机侧摩擦式离心离合器式的带轮改为直接传动的普通带轮。采用变频器的多段速功能，对离心机进料、洗涤、脱水、刮刀4个工作阶段的转速进行控制。离心机的工作状态采用原有的plc控制系统，为变频器提供离心机的工作状态信号，变频器的转速设定在变频器的多段速功能中设定。
三、工业离心机变频系统方案
3.1系统主要配置：
v560-4t0550矢量变频器、dbku-4t0900制动单元、18kw/8ω制动电阻
电气图如下：
上图中，di1/cm设置为变频器启动停止控制端子，当di1与cm闭合时，则变频器启动，若di1与cm断开时，变频器为停止状态。
di2～di6端子为数字量信号端口，其公共端统一为cm，即与cm闭合导通有效。其中di2、di4、di5端子设置为变频器多段速控制，分别设置为di2为进料速度、di3为洗涤速度、di4为脱水速度、di5为刮刀速度，di6设置为故障复位。
l1、l2、l3为三相输入，u、v、w为变频器三相输出。
ta/tb/tc为变频器继电器输出端子，其中ta/tb为常闭端口，ta/tc为常开端口。根据实际电气设计及其控制需要，客户可以极其方便的选择常闭或者常开端口为报警输出。
p+、p-为变频器外接制动单元端口，制动单元中pow端子接变频器的24v电源，ena端子接变频器cm接地端；p+、pb为外接制动电阻端口。
3.2调试参数：
功能代码
名称
出厂值
设定值
f0.0.09
电机类型与控制模式选择
0000
0000
f0.2.29
频率设定1面板数字设定（进料转速）
0.0
10.00
f0.3.33
控制命令1
0
1
f0.4.44
直流抱闸控制
0
1
f0.4.45
直流抱闸/控制启动频率/速度
2.00
1.00
f0.4.46
直流制动作用时间
0.0
20.0
f0.4.47
直流抱闸/制动注入电流
50.0
10.0
f1.0.03
加速时间1
5.0
100.0
f1.0.04
减速时间1
5.0
100.0
f1.1.13
载波频率
6
4
f1.1.14
载波特性
0111
2111
f1.4.39
加/减速电流限制水平
160
200
f2.0.00~f2.0.04
电机额定参数
按照电机实际参数设定
f2.2.52
矢量模式起动励磁时间
0.5
1
f2.2.53
电机参数测定（矢量自学习）
0
1
f3.0.00
多功能输入端子di1（启动）
0
7
f3.0.01
多功能输入端子di2（进料）
0
1
f3.0.02
多功能输入端子di3（洗涤）
7
2
f3.0.03
多功能输入端子di4（脱水）
8
3
f3.0.04
多功能输入端子di5（刮刀）
13
4
f3.0.05
多功能输入端子di5（复位）
0
13
f6.0.00
第1运行频率（洗涤转速）
5.00
20.00
f6.0.01
第2运行频率（脱水转速）
10.00
50.00
f6.0.02
第3运行频率（刮刀转速）
15.00
30.00
四、调试注意事项
离心机的启动转矩较大，启动比较困难。因此变频器的启动转矩要尽可能的高，若在加速中出现过流、过载报警，应适当延长变频器的加速时间。
离心机的机械惯性较大，在减速过程中电机处于发电状态，因此，系统中必须加装制动单元和制动电阻。若运行中出现减速过流、过压报警或制动电阻发热严重，可适当放大制动电阻功率和延长停车减速时间。
五、改造后的效果
工频系统长期使用存在的缺点：
起动电流大：电机y—△起动电流为额定电流的2~3倍，大电流频繁起动极易造成电机温度升高、绝缘老化快从而损坏电机；
机械振动大：启动和停止机械振动大，维护、维修成本高；
启、停时间长：离心机机械惯性较大，摩擦力小，传统的摩擦块刹车，停车时间达200s；启动时需缓慢加速，每次起动需要180s，启动和停车时间长，工作效率低。
变频系统的优势：
实现电机软启动，变频器从0hz开始启动，电流只有全压启动的三分之一，有效减少了对电网的冲击；
启动平滑，消除机械的冲击，保护机械设备延长设备使用寿命；
有效缩短了起动和停车的时间，启动时间100s，停车时间100s，提高了生产效率；
变频器多段速功能，对离心机进料、洗涤、脱水、刮刀4个工作阶段的转速进行控制，省去了工频系统中液力耦合器等部件；
系统采用变频调速可以有效达到节能降耗，提高使用效率。
六、结束语
本文介绍了四方v560矢量型变频器应用在工业离心机的系统方案，通过变频调速，可以根据不同工艺要求选择多段速运行，变频控制实现电机的软启动可以有效减少对电网的冲击，强劲的启动力矩和直流制动、能耗制动等功能，有效缩短了离心机启动和停车时间。该方案在现场取得了非常好的使用效果。
参考文献：
1、《v560系列高性能矢量变频器说明书》深圳市四方电气技术有限公司
2、李方圆.变频器行业应用实践，2006（1）