变频器在离心式甩干机上的应用

1. 变频方案的提出

催化剂车间锂渣回收装置有一台离心式甩干机，其工作原理如同家用洗衣机里的甩干机，专门负责将含有较多水分的产品碳酸锂脱水干燥。该甩干机原配备4极异步电机5.5kW，甩干桶的转速约1200r/min，但甩干效果不理想。后采用提高转速（1600r/min）及增大电机功率（7.5kW）方法，虽然脱水效果好了，电机却常因过载而跳闸。

经检查测量，电机在起动后，其运行电流达30A，维持约2min，然后电流下降，并稳定在10A左右。这是因为电机起动初期，产品含水量高，因此负载重，电机运行电流也大，经脱水后，负载减小，电机运行电流也就减小。实际上，电机过载只是在产品含水量较高的一段时间内。我们设想：如果能采用变频器使电机在产品含水量较高的一段时间内，以较低的转速运转，使其先行脱去一部分水，当其负载减小后再提高电机转速；或适当延长电机的起动过程，在电机较长的起动过程中，先将产品脱去部分水，然后电机进入正常运行，保证脱水效果。我们采用了富士变频器，用延长电机起动时间的方案，这样不必重放控制线，还可利用原来的电机控制按钮。 


2. 存在问题的改进

变频器安装投用后不久，又出现了甩干机在停运过程中经常出现过电压故障信号问题。而一旦出现过电压故障信号，必须将故障信号先复位，才能继续运行。甩干机停运有两种方法，自由停机及制动停机。而出现过电压故障信号，都是在电机自由停机、即按下停止按钮后3 ~ 5s出现的。

分析认为：离心式甩干机的转动惯量较大，当自由停机时，电机按照变频器内设定的减速时间减速，甩干桶却仍然以原来的转速运转，电机被迫在高于相应输出频率的转速下运转，这时，电机实际上是在发电机状态下运转，于是电机向变频器反送电。变频器出于自身保护的需要，即刻断电，并发出过电压的故障信号。而在制动停机时，使甩干桶的转速迅速降低，不会造成电机在发电机状态下运行，因而不会发生过电压故障。如果适当延长电机减速时间，虽然解决了过电压故障问题，但是对甩干机制动停机却是十分不利的。因为在按下停机按钮后，电机实际上并没有断电，而是处于电压逐渐下降的过程中，这时采用机械制动，不仅制动困难，而且有可能造成电机在停机过程中发生过流故障。我们采用自由停车加机械制动的方法，较好地解决了这一问题。