離心機電氣自動化控制技術(shù)方案設(shè)計

1. 工藝設(shè)備要求
1.1、生產(chǎn)線示意圖吊裝模具→啟動離心機→將鐵水倒入模具里→離心機轉(zhuǎn)速穩(wěn)定運行→停止離心機→吊離模具
1.2、生產(chǎn)線功率要求及控制要求
1.2.1、工藝要求：模具的直徑為 760mm；離心機能夠高速起動和停止；離心機的最高轉(zhuǎn)速達到900 r／min；離心機在運行過程中，要求轉(zhuǎn)速穩(wěn)定。
1.2.2、直流主電機125KW一臺。
1.2.3主控室與操作臺。

2、總則
2. 1、前言根據(jù)離心機基本的工藝控制要求編寫本初步電氣自動化控制技術(shù)方案。
2.2、技術(shù)方案原則本電氣控制技術(shù)方案以“采用先進、成熟、安全、可靠并經(jīng)濟節(jié)能的控制技術(shù)，系統(tǒng)自動化程度達到21世紀初先進水平”為目標，編寫本技術(shù)方案。在技術(shù) 方案的制定及系統(tǒng)的配置中，既考慮到整個系統(tǒng)的先進性，使該項目建成后具有21世紀初國際先進水平，又充分考慮到系統(tǒng)配置的實用性及可升級性，盡量節(jié)省項目投資，使整個系統(tǒng)具有優(yōu)良的性能價格比。
2.3、電氣方案環(huán)境環(huán)境：室內(nèi) 安裝高度：海拔≤1600M 濕度：5%～95%，非冷凝存貯溫度：－40℃～＋40℃ 操作溫度：電機0～40℃ 控制系統(tǒng)0～40℃ 操作系統(tǒng)0～40℃ 電壓波動：±10%額定值頻率波動：±3%額定值

3.離心機生產(chǎn)工藝及控制過程
3.1、模具經(jīng)干燥窯干燥之后吊裝于離心機，在裝卡好模具之后，在其上加蓋一保溫防護罩，隨后開入澆鑄小車，使?jié)?鑄小車上的出鐵口進入模具的中心。
3.2、啟動離心機，使之在2～3秒之內(nèi) 離心機的轉(zhuǎn)速達到800～900r／min范圍內(nèi)，并能穩(wěn)定運行。
3.3、把鐵水通過澆鑄小車倒入模具中，此時離心機轉(zhuǎn)速不能因負荷的變化而波動，也正是通過這種強大而又穩(wěn)定的離心力使倒入的鐵水均勻地粘貼在模具的內(nèi)壁上。
3.4、經(jīng)過離心機穩(wěn)定運行一段時間，粘貼在模具內(nèi)壁上的鐵水的溫度也在不斷下降，使之凝固在模具之上。
3.5、立即停止離心機，把模具吊離，并對模具進行填芯處理。在離心機停的過程是非常關(guān)鍵的，如果停的時間長了，在模具進行填芯時就會造成內(nèi)外層粘貼不好，產(chǎn)生廢品：如果停的時間短了，模具內(nèi)壁上的鐵水不能完全凝固，會脫落，同樣會造成廢品。而且不同品種的產(chǎn)品停的時間也有所不同。

4.電氣傳動電氣傳動采用6RA70系列數(shù)字調(diào)速裝置。
4.1、電機及傳動裝置離心機主傳動為1臺125KW他勵直流電動機。對于他勵直流電動機有兩種運轉(zhuǎn)狀態(tài)，一種為電動運轉(zhuǎn)狀態(tài)，其特點是電動機轉(zhuǎn)矩T的方向與轉(zhuǎn)速n的方向相同；一種為制動運轉(zhuǎn)狀態(tài)，其特點是轉(zhuǎn)矩T的方向與轉(zhuǎn)速n的方向相反。
根據(jù)離心機生產(chǎn)工藝及控制過程的要求，離心機在停止時，主傳動電機必須處在制動運轉(zhuǎn)狀態(tài)，為達到此目的，通過電氣制動常用的方法有能耗制動和反接制動。能耗制動機械特性的方程式為： n＝－（R_(Q)＋R_(Z)）／（C_(C)C_(T)φ~(2)）T 能耗制動的機械特性曲線為圖①。[tpKXDB20060807003201] 如果制動前運行轉(zhuǎn)速是n1，開始制動時，n1不變，工作點平移到能耗制動特性上，因而制動轉(zhuǎn)矩T1為負，在（－T1－ Tz）的作用下，電動機減速，工作點沿特性下降，制動轉(zhuǎn)矩逐漸減小，直至零為止，電動機停車。制動電阻Rz愈小，則機械特性愈平，T1的絕對值愈大，制動愈快，但Rz又不能太小，否則I1及T1將超過允許值。一般按照最大制動電流不超過2IN來選擇Rz。反接制動機械特性方程式為： n＝－n_(0)－（R_(a)＋R_(Q)）／（C_(e) C_(T) φ~(2) ）T 電樞反接時的人為機械特性曲線為圖②。[tpKXDB20060807003202] 如果電動機在制動前的工作在電動狀態(tài)，在固有機械特性的A點運轉(zhuǎn)；電樞反接，轉(zhuǎn)矩瞬時變?yōu)椋璗B，由于轉(zhuǎn)速不能突變，nB＝nA，電動機工作點轉(zhuǎn)移到人為機械特性BCDE的B點，B點之T為負， n為正，在第二象限，直線在第二象限的一段BC即為反接制動特性。從兩種制動方式的機械特性曲線來看，反接制動要比能耗制動陡得多，反接制動BC段的制動轉(zhuǎn)矩也比較大，能夠更快地達到停車的目的。
根據(jù)以上分析，在選擇傳動裝置時如果選擇單象限的6RA70系列數(shù)字調(diào) 速裝置，那么在外部還需加能耗制動單元，這樣制動也不能及時可調(diào)，而且電能消耗也大，而選擇四象限的6RA70系列數(shù)字調(diào)速裝置這樣的問題就可解決，也較為經(jīng)濟。

5.電氣控制系統(tǒng) 電氣控制采用可編程控制器（PLC），從而有效地解決了繼電器控制所產(chǎn)生誤動作問題。極大地減少了控制布線，提高了系統(tǒng)的可靠性。

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