單級離心泵注意事項、傳動方式、特點.doc

電動機知識單級離心泵注意事項、傳動方式、特點 高效節(jié)能：采用CFD計算流體動力學，分析計算出泵內壓力分布和速度分布關系、優(yōu)化泵的流道設計，確保泵有高效的水力形線，提高了泵的效率。單級離心泵包括泵體，泵蓋，帶輸出軸的電動機，在泵體內裝設的泵軸、軸承座、葉輪、機械密封和機封壓蓋，其特征在于，它還包括位于電動機輸出軸與泵軸之間設置的對夾式聯軸器，以及安裝在軸承座上的以輔助支承泵軸的導軸承;所述對夾式聯軸器分別與電動機輸出軸和泵軸剛性連接，在電動機輸出軸與泵軸之間留有便于機械密封和機封壓蓋裝拆的空間距離。在維修或更換機械密封時，無須拆卸電動機及泵蓋。單級離心泵使用時注意為避免軸磨損，在軸通過填料腔的部位裝有軸套保護。軸套與軸之間準有O型密封圈，以防止沿著配合表面進氣或漏水。單級離心泵的傳動方式泵的傳動方式是通過加長彈性聯軸器與電動機聯接的，泵的旋轉方向，從驅動端看，為順時針方向旋轉。單級離心泵用途主要適用于工農業(yè)及城市、排水、消防供水等。特點1、高效節(jié)能：采用CFD計算流體動力學，分析計算出泵內壓力分布和速度分布關系、優(yōu)化泵的流道設計，確保泵有高效的水力形線，提高了泵的效率。2、安裝、維修方便：立式管道式結構，泵的進出口能象閥門一樣安裝在管路的任何位置及任何方向，安裝維修極為方便。3、運行平穩(wěn)，安全可靠：電機軸和水泵軸為同軸直聯、同心度高，運行平穩(wěn)，安全可靠。4、不銹鋼軸套：軸的機封位置是相對易被銹蝕之處，直聯式泵軸一旦被銹蝕，易造成機械密封失效。STG泵此處采用鑲配不銹鋼軸套，避免銹蝕發(fā)生，提高了軸壽命，降低了運行維護成本。5、軸承：泵所配電機中，YY2280以下軸伸端軸承包括Y180以下風葉端軸承采用封閉式軸承，正常使用時，免電機軸承的維護保養(yǎng)。6、機封：機械密封基件一般選用橡膠波紋管結構，將傳統(tǒng)機械密封中軸上密封由O形圈的線密封改為橡膠件的兩道面密封，在清水介質時提高了密封效果。單級離心泵試車中常見故障及處理匿名 隨著起重機的不斷發(fā)展，傳統(tǒng)控制技術難以滿足起重機越來越高的調速和控制要求。在電子技術飛速發(fā)展的今天，起重機與電子技術的結合越來越緊密，如采用PLC取代繼電器進行邏輯控制，交流變頻調速裝置取代傳統(tǒng)的電動機轉子串電阻的調速方式等。在選型對比基礎上，本項目電動機調速裝置采用了先進的變頻調速方案，變頻器最終選型為ABB變頻器ACS800，電動機選用專用鼠籠變頻電動機。在眾多交流變頻調速裝置中，ABB變頻器以其性能的穩(wěn)定性，選件擴展功能的豐富性，編程環(huán)境的靈活性，力矩特性的優(yōu)良性和在不同場合使用的適應性，使其在變頻器高端市場中占有相當重要的地位。ACC800變頻器是ACS800系列中具有提升機應用程序的重要一員，它在全功率范圍內統(tǒng)一使用了相同的控制技術，例如起動向導，自定義編程，DTC控制等，非常適合作為起重機主起升變頻器使用。本文結合南京梅山冶金發(fā)展有限公司設備分公司所負責維修管理的寶鋼集團梅鋼冷軋廠27臺橋式起重機變頻調速控制系統(tǒng)，詳細介紹ACC800變頻器在起重機主起升中的應用。1DTC控制技術DTC（直接轉矩控制，DirectTorqueControl）技術是ACS800變頻器的核心技術，是交流傳動系統(tǒng)的高性能控制方法之一，它具有控制算法簡單，易于數字化實現和魯棒性強的特點。其實質是利用空間矢量坐標的概念，在定子坐標系下建立異步電動機空間矢量數學模型，通過測量三相定子電壓和電流（或中間直流電壓）直接計算電動機轉矩和磁鏈的實際值，并與給定轉矩和磁鏈進行比較，開關邏輯單元根據磁鏈比較器和轉矩比較器的輸出選擇合適的逆變器電壓矢量（開關狀態(tài)）。定子給定磁鏈和對應的電磁轉矩的實際值，可以用定子電壓和電流測量值直接計算得到。在計算中，只需要一個電動機參數定子電阻，這一點和幾乎需要全部電動機參數的直接轉子磁鏈定向控制（矢量控制）形成了鮮明對比，極大地減輕了微處理器的計算負擔，提高了運算速度。直接轉矩控制結構較為簡單，可以實現快速的轉矩響應（不大于5ms）。2防止溜鉤控制作為起重用變頻系統(tǒng)，其控制重點之一是在電動機處于回饋制動狀態(tài)下系統(tǒng)的可靠性（回饋是指電動機處于發(fā)電狀態(tài)時通過逆變橋向變頻器中間直流回路注入電能），尤其需要引起注意的是主起升機構的防止溜鉤控制。溜鉤是指在電磁制動器抱住之前和松開之后的瞬間，極易發(fā)生重物由停止狀態(tài)出現下滑的現象。電磁制動器從通電到斷電（或從斷電到通電）需要的時間大約為016s（視起重機型號和起重量大小而定），變頻器如過早停止輸出，將容易出現溜鉤，因此變頻器必須避免在電磁制動器抱閘的情況下輸出較高頻率，以免發(fā)生過流而跳閘的誤動作。防止溜鉤現象的方法是利用變頻器零速全轉矩功能和直流制動勵磁功能。零速全轉矩功能，即變頻器可以在速度為零的狀態(tài)下，保持電動機有足夠大的轉矩，從而保證起重設備在速度為零時，電動機能夠使重物在空中停止，直到電磁制動器將軸抱住為止，以防止溜鉤的發(fā)生。直流制動勵磁功能，即變頻器在起動之前自動進行直流強勵磁，使電動機有足夠大的起動轉矩，維持重物在空中的停止狀態(tài)，以保證電磁制動器在釋放過程中不會發(fā)生溜鉤。3系統(tǒng)硬件配置梅鋼冷軋橋式起重機上應用的ACS800變頻器調速系統(tǒng)由電控柜，大小車變頻控制柜，起升變頻控制柜，聯動控制臺等組成。主起升采用1臺ACC800變頻器驅動1臺起升專用電動機，并在電動機軸尾安裝1臺速度編碼器，做速度反饋用。該速度編碼器用來提高低速狀態(tài)下電動機模型的速度和轉矩計算精度，保證轉矩驗證，開閉閘等功能。主起升采用斬波器加制動電阻實現制動功能，斬波器與制動電阻串聯后接入變頻器整橋與逆變橋之間的直流回路中，并由變頻器根據中間直流回路電壓高低控制斬波器接通與否（即控制制動電阻的投切）。變頻器配有RPBA201接口卡件，提供標準的Profibus2DP現場總線接口，用于與PLC通信控制，并接收PLC發(fā)來的開，停車命令和速度設定值等控制參數。4起升變頻器功能參數設置ABB變頻器在出廠時，所有功能碼都已設置。但是，起重機變頻調速系統(tǒng)的要求與工廠設定值不盡相同，所以，ACC800中一些重要的功能參數需要重新設定。（1）起動數據（參數組99）參數99102（用于提升類傳動，但不包括主/從總線通信功能）：CRANE；參數99104（電動機控制模式）：DTC（直接轉矩控制）；參數9910599109（電動機常規(guī)銘牌參數）：按照電動機的銘牌參數輸入。Domain: dnf輔助 More:d2gs2f（2）數字輸入（參數組10）參數1010110113（數字輸入接口預置參數）：按照變頻器外圍接口定義進行設置，限于篇幅，不再贅述。（3）限幅（參數組20）參數20101（運行范圍的最小速度）：-1000 r/min（根據實際電動機參數進行設定）；參數20102（運行范圍的最大速度）：1000r/min（根據實際電動機參數進行設定）；參數20103（最大輸出電流）：120%；參數20104（最大正輸出轉矩）：150%；參數20104（最大負輸出轉矩）：-150%；參數20106（直流過壓控制器參數）：OFF（本例中ACC800變頻器使用了動力制動方式，此參數設為OFF后，制動斬波器才能投入運行）。（4）脈沖編碼器（參數組50）參數50101（脈沖編碼器每轉脈沖數）：1024；參數50103（編碼器故障）：FAULT（如果監(jiān)測到編碼器故障或編碼器通信失敗時，ACC800變頻器顯示故障并停機）。（5）提升機（參數組64）參數64101（獨立運行選擇）：FALSE；64103（高速值1）：98%；64106（給定曲線形狀）：0（直線）；參數64110（控制類型選擇）：FBJOYSTICK.（6）邏輯處理器（參數組65）參數65101（電動機停止后是否保持電動機磁場選擇）：TRUE（在電動機停止后保持電動機磁場為ON）；參數65102（ON脈沖延時時間）：5s.（7）轉矩驗證（參數組66）參數66101（轉矩驗證選擇）：TRUE（轉矩驗證有效，要求有脈沖編碼器）。（8）機械制動控制（參數組67）參數67106（相對零速值）：3%；參數67109（起動轉矩選擇器）：AUTOTQMEM（自動轉矩記憶）。（9）給定處理器（參數組69）參數69101（對應100%給定設置電動機速度）：980r/min（根據實際電動機參數進行設定）；參數69102（正向加速時間）：3s；參數69103（反向加速時間）：3s；參數69104（正向減速時間）：3s；參數69105（反向減速時間）：3s.（10）可選模塊（參數組98）參數98101（脈沖編碼器模塊選擇）：RTAC2 SLOT2（脈沖編碼器模塊類型為RTAC，連接接口為傳動控制單元的選件插槽2）；參數98102（通信模塊選擇）：FIELDBUS（激活外部串行通信并選擇外部串行通信接口）。5試運行變頻調速系統(tǒng)的功能參數設定完后，就可進行系統(tǒng)試運行。應先在變頻器操作盤上進行速度給定，手動起動變頻器，讓起升電動機空載運轉一段時間，并且這種試運行可以在5，10，15，20，25，35，50Hz等幾個頻率點進行，注意觀察電動機的運轉方向是否正確，轉速是否平穩(wěn)，顯示數據是否正確，溫升是否正常，加減速是否平滑等。單臺變頻器試運行正確后，再接入脈沖編碼器模塊進行速度閉環(huán)調試，試運行起升機構變頻調速系統(tǒng)。起升變頻器手動運行無誤后，就可接入PLC控制系統(tǒng)，進行整機聯調。整機聯調中，關鍵要注意觀察變頻器起動與停止時，主起升機械制動器的開閉反應是否快速，鉤頭是否存在溜鉤現象等。其次還要注意觀察鉤頭在下降過程中，制動單元和制動電阻投運后，其溫升是否正常。在重物下放過程中，重物的勢能會釋放出來，此時電動機將工作在反向發(fā)電狀態(tài)。在鉤頭下降過程中，電動機通過逆變橋向變頻器中間直流回路充電，當直流回路的電壓高于變頻器系統(tǒng)設定值時，變頻器控制斬波器接通，進而使制動電阻投入工作，以消耗變頻器中間直流回路多余的電能，確保變頻器中間直流回路電壓穩(wěn)定在一個特定電壓范圍內。隨著起重機的不斷發(fā)展，傳統(tǒng)控制技術難以滿足起重機越來越高的調速和控制要求。在電子技術飛速發(fā)展的今天，起重機與電子技術的結合越來越緊密，如采用PLC取代繼電器進行邏輯控制，交流變頻調速裝置取代傳統(tǒng)的電動機轉子串電阻的調速方式等。在選型對比基礎上，本項目電動機調速裝置采用了先進的變頻調速方案，變頻器最終選型為ABB變頻器ACS800，電動機選用專用鼠籠變頻電動機。在眾多交流變頻調速裝置中，ABB變頻器以其性能的穩(wěn)定性，選件擴展功能的豐富性，編程環(huán)境的靈活性，力矩特性的優(yōu)良性和在不同場合使用的適應性，使其在變頻器高端市場中占有相當重要的地位。ACC800變頻器是ACS800系列中具有提升機應用程序的重要一員，它在全功率范圍內統(tǒng)一使用了相同的控制技術，例如起動向導，自定義編程，DTC控制等，非常適合作為起重機主起升變頻器使用。本文結合南京梅山冶金發(fā)展有限公司設備分公司所負責維修管理的寶鋼集團梅鋼冷軋廠27臺橋式起重機變頻調速控制系統(tǒng)，詳細介紹ACC800變頻器在起重機主起升中的應用。1DTC控制技術DTC（直接轉矩控制，DirectTorqueControl）技術是ACS800變頻器的核心技術，是交流傳動系統(tǒng)的高性能控制方法之一，它具有控制算法簡單，易于數字化實現和魯棒性強的特點。其實質是利用空間矢量坐標的概念，在定子坐標系下建立異步電動機空間矢量數學模型，通過測量三相定子電壓和電流（或中間直流電壓）直接計算電動機轉矩和磁鏈的實際值，并與給定轉矩和磁鏈進行比較，開關邏輯單元根據磁鏈比較器和轉矩比較器的輸出選擇合適的逆變器電壓矢量（開關狀態(tài)）。定子給定磁鏈和對應的電磁轉矩的實際值，可以用定子電壓和電流測量值直接計算得到。在計算中，只需要一個電動機參數定子電阻，這一點和幾乎需要全部電動機參數的直接轉子磁鏈定向控制（矢量控制）形成了鮮明對比，極大地減輕了微處理器的計算負擔，提高了運算速度。直接轉矩控制結構較為簡單，可以實現快速的轉矩響應（不大于5ms）。2防止溜鉤控制作為起重用變頻系統(tǒng)，其控制重點之一是在電動機處于回饋制動狀態(tài)下系統(tǒng)的可靠性（回饋是指電動機處于發(fā)電狀態(tài)時通過逆變橋向變頻器中間直流回路注入電能），尤其需要引起注意的是主起升機構的防止溜鉤控制。溜鉤是指在電磁制動器抱住之前和松開之后的瞬間，極易發(fā)生重物由停止狀態(tài)出現下滑的現象。電磁制動器從通電到斷電（或從斷電到通電）需要的時間大約為016s（視起重機型號和起重量大小而定），變頻器如過早停止輸出，將容易出現溜鉤，因此變頻器必須避免在電磁制動器抱閘的情況下輸出較高頻率，以免發(fā)生過流而跳閘的誤動作。防止溜鉤現象的方法是利用變頻器零速全轉矩功能和直流制動勵磁功能。零速全轉矩功能，即變頻器可以在速度為零的狀態(tài)下，保持電動機有足夠大的轉矩，從而保證起重設備在速度為零時，電動機能夠使重物在空中停止，直到電磁制動器將軸抱住為止，以防止溜鉤的發(fā)生。直流制動勵磁功能，即變頻器在起動之前自動進行直流強勵磁，使電動機有足夠大的起動轉矩，維持重物在空中的停止狀態(tài)，以保證電磁制動器在釋放過程中不會發(fā)生溜鉤。3系統(tǒng)硬件配置梅鋼冷軋橋式起重機上應用的ACS800變頻器調速系統(tǒng)由電控柜，大小車變頻控制柜，起升變頻控制柜，聯動控制臺等組成。主起升采用1臺ACC800變頻器驅動1臺起升專用電動機，并在電動機軸尾安裝1臺速度編碼器，做速度反饋用。該速度編碼器用來提高低速狀態(tài)下電動機模型的速度和轉矩計算精度，保證轉矩驗證，開閉閘等功能。主起升采用斬波器加制動電阻實現制動功能，斬波器與制動電阻串聯后接入變頻器整橋與逆變橋之間的直流回路中，并由變頻器根據中間直流回路電壓高低控制斬波器接通與否（即控制制動電阻的投切）。變頻器配有RPBA201接口卡件，提供標準的Profibus2DP現場總線接口，用于與PLC通信控制，并接收PLC發(fā)來的開，停車命令和速度設定值等控制參數。4起升變頻器功能參數設置ABB變頻器在出廠時，所有功能碼都已設置。但是，起重機變頻調速系統(tǒng)的要求與工廠設定值不盡相同，所以，ACC800中一些重要的功能參數需要重新設定。（1）起動數據（參數組99）參數99102（用于提升類傳動，但不包括主/從總線通信功能）：CRANE；參數99104（電動機控制模式）：DTC（直接轉矩控制）；參數9910599109（電動機常規(guī)銘牌參數）：按照電動機的銘牌參數輸入。（2）數字輸入（參數組10）參數1010110113（數字輸入接口預置參數）：按照變頻器外圍接口定義進行設置，限于篇幅，不再贅述。（3）限幅（參數組20）參數20101（運行范圍的最小速度）：-1000 r/min（根據實際電動機參數進行設定）；參數20102（運行范圍的最大速度）：1000r/min（根據實際電動機參數進行設定）；參數20103（最大輸出電流）：120%；參數20104（最大正輸出轉矩）：150%；參數20104（最大負輸出轉矩）：-150%；參數20106（直流過壓控制器參數）：OFF（本例中ACC800變頻器使用了動力制動方式，此參數設為OFF后，制動斬波器才能投入運行）。（4）脈沖編碼器（參數組50）參數50101（脈沖編碼器每轉脈沖數）：1024；參數50103（編碼器故障）：FAULT（如果監(jiān)測到編碼器故障或編碼器通信失敗時，ACC800變頻器顯示故障并停機）。（5）提升機（參數組64）參數64101（獨立運行選擇）：FALSE；64103（高速值1）：98%；64106（給定曲線形狀）：0（直線）；參數64110（控制類型選擇）：FBJOYSTICK.（6）邏輯處理器（參數組65）參數65101（電動機停止后是否保持電動機磁場選擇）：TRUE（在電動機停止后保持電動機磁場為ON）；參數65102（ON脈沖延時時間）：5s.（7）轉矩驗證（參數組66）參數66101（轉矩驗證選擇）：TRUE（轉矩驗證有效，要求有脈沖編碼器）。（8）機械制動控制（參數組67）參數67106（相對零速值）：3%；參數67109（起動轉矩選擇器）：AUTOTQMEM（自動轉矩記憶）。（9）給定處理