富凌DZB300系列變頻器在工業(yè)洗衣機上的應用
引言
工業(yè)洗衣機由電機通過皮帶變速帶動內(nèi)膽轉(zhuǎn)動、且在時序控制器作用下正反旋轉(zhuǎn),帶動水和 衣物作不同步運動,使水和衣物等相互摩擦、揉搓,達到洗凈的目的。本機采用一臺三相異步電動機或一臺調(diào)速電機(洗染機)作運轉(zhuǎn)動力,當接通電源時,電源指示燈亮,三位開關控制點動、停止、自動,點動位置時點動指示燈亮,可實現(xiàn)點動對門;自動位置時運轉(zhuǎn)指示燈亮,根據(jù)洗滌工藝要求選擇洗滌時間,機器將在規(guī)定的時間內(nèi)正反自動運轉(zhuǎn)洗滌。
近些年來,工業(yè)洗滌設備尤其以水洗設備為主,變頻器的應用越來越普及,變頻器也因此為工業(yè)洗滌設備帶來了全新的技術革命,從最早的不可調(diào)速的半自動洗衣機到用兩個雙速電機來實現(xiàn)四個速率的全自動洗衣機,最后發(fā)展到只需一個電機就可實現(xiàn)多段速率的現(xiàn)代洗衣機。
全自動工業(yè)洗衣機的組成及工作原理:
全自動工業(yè)洗衣機是指具有初洗、洗滌、漂洗、漂白和脫水等功能,并且各功能之間不需要人工操作,就能實現(xiàn)自動轉(zhuǎn)換的大容量洗衣機。該洗衣機按減振與避振的不同方式,可分為懸浮避振式和注水平衡避振式,以及重力固定式三種,目前市場上主流產(chǎn)品都是懸浮避振式全自動工業(yè)洗衣機。其主要由外殼、機架面板、主軸內(nèi)滾筒、傳動系統(tǒng)、避振系統(tǒng)、前門部件、加料部件、制動部件、放水閥門部件、超振部件、控制部件、管路部件和氣動系統(tǒng)等組成。
全自動工業(yè)洗衣機的工作原理是,在時序控制器的統(tǒng)一調(diào)度管理下,通過變頻器控制異步電動機不間斷地執(zhí)行正反旋轉(zhuǎn)以實現(xiàn)水和衣物的不同步運動,從而使水和衣物等相互摩擦、揉搓,達到洗凈的目的。其主要有以下洗滌程序:
l 全自動工業(yè)洗衣機的傳動系統(tǒng):
傳動系統(tǒng)是工業(yè)洗衣機極其重要的組成部分,因主要為洗衣機提供動力支持而參與全部洗滌過程。傳動系統(tǒng)由電動機和各種變速機構組成,現(xiàn)在主要使用變頻器,故而顯著簡化了其組成部件,一般是由變頻器、變頻電動機、帶輪及傳動帶等組成。且其整個洗滌階段隨著變頻器的頻率自動調(diào)節(jié)而實現(xiàn)無沖擊、無中間過渡(變速箱、變速裝置或聯(lián)軸器、離合器等)裝置的恒轉(zhuǎn)矩變速(無級調(diào)速),使洗滌過程的能耗得到明顯下降。
工業(yè)洗衣機要求變頻器能提供高轉(zhuǎn)矩、多段速、寬電壓范圍、自動轉(zhuǎn)差補償和方便的通訊方式;性能穩(wěn)定,能適應各種賓館、酒店洗衣房的高溫、高濕的環(huán)境;要求變頻器能適應工業(yè)洗衣機特定的洗滌工藝要求和特定客戶群的服務要求。
富凌DZB300工業(yè)洗衣機專用變頻器采用科學的自定義V/F曲線,使洗衣機啟動平穩(wěn),起動電流小,低速力矩大等特點,在客戶使用過程中運行穩(wěn)定,備受客戶的青睞。
l 傳動系統(tǒng)的電氣接線圖及變頻器參數(shù)設置:
工業(yè)洗衣機電源主要為三相380AC,電氣及其控制系統(tǒng)接線如下圖:
全自動工業(yè)洗衣機變頻器主要功能參數(shù)設置如下表:上圖中,S1/DCM與S2/DCM分別為變頻器啟動停止兼正反轉(zhuǎn)切換端子,當僅S1與DCM閉合時,變頻器則正轉(zhuǎn)運行;當僅S2與DCM閉合時,則變頻器反轉(zhuǎn)運行。若S1與S2同時與DCM斷開或者閉合時,變頻器則為停機狀態(tài)。
S3~S6端子為數(shù)字量信號端口,其公共端統(tǒng)一為DCM,即與DCM閉合導通有效。其中S3、S4、S5端子則為變頻器多段速端子,可以分別與工業(yè)洗衣機的均布、中脫、高脫三個洗滌程序?qū)6鳻6端子則定義為加減速時間選擇端子,可以便捷地選擇變頻器定義的4個不同的加減速時間,以科學有效地確定工業(yè)洗衣機不同洗滌程序時,擁有最佳的加減速時間,從而達到最理想洗滌效果并顯著降低機械沖擊,使洗衣機始終工作在最優(yōu)狀態(tài)。
R、S、T為三相輸入,U、V、W為變頻器三相輸出。A/B為變頻器繼電器輸出端子。根據(jù)實際電氣設計及其控制需要,客戶可以極其方便的選擇常閉或者常開端口為報警輸出。BR+、BR-為變頻器外接制動電阻端口,用來加裝與變頻器功率等級匹配的各功率量級的制動電阻。
全自動工業(yè)洗衣機變頻器主要功能參數(shù)設置如下表:
參 數(shù) 代 碼 | 參 數(shù) 名 稱 | 設定值 |
F0.00 | 速度控制模式 | 1 |
F0.01 | 運行指令通道 | 1 |
F0.03 | 頻率指令選擇 | 0 |
F0.04 | 最大運行頻率 | 200 |
F0.05 | 運行頻率上限 | 200 |
F0.08 | 第一加速時間 | 20 |
F0.09 | 第一減速時間 | 20 |
F0.11 | 載波頻率 | 5 |
F1.21 | 轉(zhuǎn)矩提升 | 4 |
F1.22 | 轉(zhuǎn)矩提升截止頻率 | 20 |
F2.04 | S4端子功能選擇 | 12 |
F2.05 | S5端子功能選擇 | 13 |
F2.06 | S6端子功能選擇 | 14 |
F2.21 | 多功能繼電器輸出 | 2 |
F3.03 | STOP鍵停機功能選擇 | 3 |
F4.13 | FDT電平檢測值 | 17 |
F4.14 | FDT電平滯后值 | 8 |
F4.30 | 多段速1 | 4 |
F4.31 | 多段速2 | 8 |
F4.32 | 多段速3 | 45 |
F4.33 | 多段速4 | 70 |
F5.01 | 電機過載保護電流 | 120 |
F5.04 | 過壓失速保護 | 1 |
F1.20 | 多點V/F曲線選擇 | 0 |
F1.25 | V/F控制頻率點1 | 1.3HZ |
F1.26 | V/F控制電壓點1 | 18V |
F1.27 | V/F控制頻率點2 | 2.5HZ |
F1.28 | V/F控制電壓點2 | 30V |
F7.41 | 多段速加速時間使能 | 0 |
F7.42 | 第二加速時間 | 10 |
F7.43 | 第二減速時間 | 10 |
F7.44 | 第三加速時間 | 10 |
F7.45 | 第三減速時間 | 10 |
F7.46 | 第四加速時間 | 10 |
F7.47 | 第四減速時間 | 10 |
注:1、多段速與洗滌程序的對應及其頻率設置可以根據(jù)實際功能要求修改相關匹配設置。
2、設定的4個具體加減速時間也可以根據(jù)實際功能匹配要求進行相關設置修改。
注意事項:
V/F曲線的自定義是工業(yè)洗衣機變頻器應用調(diào)試最為關鍵的步驟,調(diào)試過程中必須根據(jù)現(xiàn)場工況來進行持續(xù)優(yōu)化,主要要掌握以下原則:
◆ 工業(yè)洗衣機啟動要緩慢且平穩(wěn),變頻器的低頻啟動轉(zhuǎn)矩要大。
◆ 要注意V/F曲線的斜率,V/F曲線各設置點斜率過大會引起運行電流偏大,斜率太小則無法啟動運行。因此要根據(jù)電機及其現(xiàn)場情況綜合把握。
附:全自動工業(yè)洗衣機因其特殊的工藝程序要求,在變頻器選型時,一般都是在洗衣機所配備的電機額定功率基礎上,放大一檔功率等級配備變頻器。
富凌DZB300系列變頻器基本信息與介紹:
DZB300系列通用型矢量變頻器,采用DSP全數(shù)字控制系統(tǒng)和矢量控制算法,實現(xiàn)高性能、高精度的電機驅(qū)動控制,在提高產(chǎn)品的可靠性和環(huán)境適應性的同時,強化了客戶易用性和行業(yè)專業(yè)化的設計,功能更優(yōu)化、應用更靈活、性能更穩(wěn)定。可廣泛用于數(shù)控機床、金屬加工中心以及對速度控制精度、轉(zhuǎn)矩響應速度、低頻輸出特性要求較高的場合。
產(chǎn)品特點:
◆ 兩種速度控制方式:無PG矢量控制(SVC)、V/F控制
◆ 無PG矢量控制(SVC):啟動轉(zhuǎn)矩0.5Hz可達150%
◆ 8段簡易PLC功能、多段速控制和PID控制
◆ 支持多種頻率設定:數(shù)字設定、模擬量設定、PID設定、RS485通訊設定
◆ I/O端子可自由編程,根據(jù)用戶需要組合出多種工作模式
◆ 具備跳躍頻率控制功能,可有效抑制機械共振,使系統(tǒng)更加穩(wěn)定可靠
◆ 具備瞬時掉電保持功能,可避免因瞬時掉電停機而影響生產(chǎn)
◆ 具備過轉(zhuǎn)矩、欠轉(zhuǎn)矩檢測功能
◆ 自動電壓調(diào)整功能,有效解決大功率電機低頻振蕩問題
◆ 提供多種故障保護功能:過流、過壓、欠壓、過熱、過載、缺相等實時監(jiān)控保護,確保安全運行
◆ 37kW以上變頻器內(nèi)置電抗器,提高了輸入側的功率因數(shù)也提高了整機的效率和穩(wěn)定性
◆ 0.75~15kW內(nèi)置制動單元
l AC380V 系列額定參數(shù):
型號 | AC380V系列 | 7 | 15 | 22 | 37 | 55 | 75 | 110 | 150 | 185 | 220 | 300 |
額定功率(kW) | 0.75 | 1.5 | 2.2 | 3.7 | 5.5 | 7.5 | 11 | 15 | 18.5 | 22 | 30 | |
額定 | 額定輸出容量 | 1 | 2 | 3 | 5 | 7.5 | 10 | 15 | 20 | 25 | 30 | 40 |
輸出 | 額定輸出電流 | 2.5 | 3.7 | 5 | 8.5 | 13 | 18 | 24 | 30 | 39 | 46 | 58 |
最高輸出電壓 | 三相380V對應輸入電壓 | |||||||||||
額定輸入 | 輸入電流(A) | 3.2 | 4.8 | 6.5 | 11 | 16 | 23 | 31 | 39 | 50 | 58 | 75 |
額定輸入電壓頻率 | 三相380V 50/60Hz | |||||||||||
允許電壓波動范圍 | ±15% | |||||||||||
允許頻率波動范圍 | 47~63Hz | |||||||||||
AC380V系列 | 750 | 930 | 1100 | 1320 | 1600 | 1870 | 2000 | 2200 | 2500 | 2800 | 3150 | |
額定功率(kW) | 75 | 93 | 110 | 132 | 130 | 187 | 200 | 220 | 250 | 280 | 315 | |
額定輸出 | 額定容量(kVA) | 100 | 125 | 150 | 175 | 220 | 250 | 270 | 300 | 330 | 370 | 420 |
額定輸出電流(A) | 150 | 170 | 210 | 250 | 300 | 340 | 380 | 430 | 470 | 520 | 620 | |
最高輸出電壓(V) | 三相380V(對應輸入電壓) | |||||||||||
額定輸入 | 輸入電流(A) | 190 | 220 | 260 | 320 | 350 | 390 | 450 | 480 | 520 | 590 | 700 |
額定輸入電壓頻率 | 三相380V 50/60Hz | |||||||||||
允許電壓波動范圍 | ±15% | |||||||||||
允許頻率波動范圍 | 47~63Hz |