◆ 應用行業(yè) ◆

石材行業(yè)——大理石排鋸機

[可省掉耗能型剎車系統(tǒng)的再生能量抑制]

◆ 涉及產品 ◆

S3100變頻器

◆大理石排鋸概述 ◆

大理石排鋸機采用大型飛輪，帶動鋸框（鋸框里安裝了間隔均勻排列有序的鋸條）做水平直線往復運動，運行平穩(wěn)。整機切割方式，主電機驅動大飛輪，帶動鋸框做水平切割運動；裝載荒料（大塊大理石）的荒料車通過升降臺的提升，實現(xiàn)荒料頂升式鋸切。加工荒料時，鋸框保持水平往返運動，裝載荒料的荒料車沿著有導向機構逐漸上升，提高切割質量。

圖一

主要構成部件有：升降臺，直線往復運動驅桿及大飛輪，電控系統(tǒng)。其中電控系統(tǒng)主要包含：PLC控制器，驅動升降電機的變頻器，帶動大飛輪電機的大功率變頻器，再生能量消耗的制動單元及剎車電阻。

◆大飛輪驅動存在的缺憾 ◆

大飛輪驅動，具有一定的蓄能特點，從而提高運行平穩(wěn)性。但是由于驅動直桿需要很堅固笨重的鐵件去連接，導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質點，做圓周運動如下圖二所示。由于重力作用有一部分過程質點在下降時，是會產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 圓周運動

◆“動態(tài)轉矩矢量控制”、“制動轉矩過壓抑制”核心控制技術方案 ◆

針對此偏心飛輪采用制動單元剎車電阻熱耗能型剎車系統(tǒng)特點，三碁S3100系列變頻器采用了“動態(tài)轉矩矢量控制”、“制動轉矩過壓抑制”等核心控制技術，可省掉制動單元和剎車電阻裝置。采用此特殊控制技術，實現(xiàn)了偏心大飛輪的再生能量抑制，使再生能量繼續(xù)轉換為飛輪的動能，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通過優(yōu)化控制單元內部軟件的方法彌補了傳統(tǒng)變頻加制動單元剎車電阻耗能的缺陷，為客戶節(jié)約成本，減少能耗。偏心飛輪再生能量抑制技術適用于偏心負載周期往返設備應用，它具有以下明顯優(yōu)勢：

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

2、再生能量的抑制，再轉換到動能使用，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、動態(tài)轉矩矢量控制，能夠輸出較大啟動轉矩，機械啟動順暢。

5、動態(tài)轉矩矢量控制，在于設備不需要大轉矩時，自動降低轉矩更智能節(jié)能。