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行业案例 | 新能源行业反应釜的应用--孚瑞肯电气

发布日期:2024-05-21 14:41浏览次数:552


 反应釜在新能源行业中应用非常广泛,锂电池的生产过程中,用来制备正极材料如三元前驱体、负极材料和电解液;在太阳能电池的生产中,可以用于制备太阳能电池板所需的浆料,并进行固化、烧结等工艺;在生物质能领域,可以用于生物质原料的预处理、生物发酵、合成和精制等过程;在燃料电池领域,可以用于制备燃料电池的电解质膜和电极材料。

 

   艺   要   求

Technology requirements

设备方面

反应釜是一种密闭的压力容器,主要用于高粘度、高腐蚀性、高危险性的化学反应过程。在这些过程中,温度压力和流量等参数的精确控制至关重要。变频器能够满足这些严格的要求,保证反应釜作业的稳定和高效。

 

变频器FR510系列

1.通过调节频率,改变电机转速,达到节能效果。

2.对运行中的电机进行力矩调整,大幅度降低无用功。

3.可根据产品的工艺要求,对电机进行闭环控制,使电机始终工作在高效节能状态。

4.可适用同步直驱电机,使用同步直驱电机可去掉减速箱,减少后期维护成本、提高效率。

5.变频器自身有着超强的保护性能,当出现过流、过压、过载、欠压等系列问题,变频器都会瞬间进行保护,停止输出,从而保护负载免遭损害。

6.变频器启动电流平缓,可减小启动冲击电流,避免了对电网的冲击。

 

变频器参数设置

Inverter parameter settings

参数调试步骤

步骤一:选择控制方式

异步电机

F00.08=1

同步电机

F00.08=2

步骤二:调节载波大小,载波越大电机电磁声音越小但驱动器发热量越多,当载波过高时需要对驱动器降额使用。一般现场应用载波调节在8K~12K范围,可根据现场要求调整。

载波调节FR00.13

8.000~12.000

步骤三:设置最大频率与下限频率

最大频率 F01.08

按要求设置,此处限制最大转速

上限频率 F01.09

F01.08设置一致

步骤四:加减速时间调节,一般反应釜的加减速时间为60秒,可根据现场要求调整。

加速时间 F03.00

60秒

减速时间 F03.01

60秒

步骤五:电机类型选择

异步电机

F08.00=0

同步电机

F08.00=1

步骤六:电机参数调节

电机功率 F08.01

根据电机铭牌设置

电机电压 F08.02

根据电机铭牌设置

电机电流 F08.03

根据电机铭牌设置

电机频率 F08.04

根据电机铭牌设置

电机转速 F08.05

根据电机铭牌设置

参数自辩识F08.30=2

电机旋转自辩识

注:在改完F08.30后在面板上面按启动键进行自学习

 

实际应用解决方案

Practical application solutions

出现问题

问题描述

厂家做节能改造,由原异步电机配减速箱结构改为同步直驱结构。

问题分析

异步电机+减速机结构将驱动电机、单机减速器和电机控制系统进行“3合1”集成,可以减少散热管路和高压线束的使用,成本更低,在电机布置上有更大的自由度;但是能耗大、体积大是致命弱点,由于使用的是感应电机,在城市低速的工况里,会比永磁电机效率更低。

低速大扭矩永磁直驱电机直接驱动负载,无需减速机,可以大幅降低驱动系统能耗(减少电机损耗及原有减速机损耗);可提高机械装备的可靠性,降低劳动强度与人力资源成本;具有良好的社会效益和经济效益。

 

解决问题

解决方案

方案:使用永磁同步直驱电机

.永磁同步电机的功率范围在25%~120%额定功率之间,效率较高,最高可达90%以上。异步电机的功率范围较宽,效率较低,通常在85%~90%左右。永磁同步电机在高效能转速范围内具有更高的效率,可提高10-40%的效率。(反应釜阶梯式反应时转速跨度大,同步直驱电机的应用可提高反应釜搅拌机的效率。)

.低速大扭矩永磁直驱电机直接驱动负载,无需减速机,可以大幅降低驱动系统能耗(减少电机损耗及原有减速机损耗);可提高机械装备的可靠性,降低劳动强度与人力资源成本;具有良好的社会效益和经济效益。

 

 

PMSM优化项

1.启动就跳过流故障,电流环比例设置过大

电流环转矩比例 F10.11

参数调小,范围0.1~1.5

电流环励磁比例 F10.13

参数调小,范围0.1~1.5

2.启动时电机偶尔不转

启动电流 F10.27

参数调大,范围10%~100%

电流环转矩比例 F10.11

参数调大,范围0.1~1.5

电流环励磁比例 F10.13

参数调大,范围0.1~1.5

3.启动时出现卡顿现象

启动电流 F10.27

参数调小,范围10%~100%

4.低频时能够正常旋转,到高频时突然停机

同步机滤波比例F10.38

参数调小,范围0.001~1.00

5.运行电流过大或电机声音较大

同步机速度估算比例F10.36

参数调小,范围0.10~2.00

同步机滤波比例 F10.38

参数调小,范围0.001~1.00

6.运行报过压故障

同步电机弱磁电压F10.29

参数调小,范围70~100%

同步电机弱磁比例KpF10.30

参数调大,范围0~500%

 

现场应用照片

Field application photos

 

 

   语

Conclusion

搅拌机械在设计时均是按使用工况的要求考虑一定余量的,而搅拌机在实际使用过程中,则不一定要在最大转速下工作,有很多时间都可以工作在非满载状态;而且不同的搅拌速度,物料在不同阶段反应效率也不同,通过在搅拌机设备上加装变频调速节能装置则可一劳永逸的解决了搅拌机在使用过程中存在的许多问题。