Управление смесителями, центрифугами и сепараторами

Смесители. Обычно электропривод смесителей выполняют нерегулируемым с асинхронным короткозамкнутым двигателем. При необходимости регулирования частоты вращения используют механические вариаторы. В последнее время для смесителей применяют безредукторный электропривод с частотным управлением. Например, электроприводы резиносмесителей выполняют регулируемыми и нерегулируемыми. Поскольку максимальные мощности электродвигателей современных резиносмесителей достигают 2500 кВт, то нерегулируемые электроприводы выполняют с синхронными электродвигателями, регулируемые — с асинхронными.
Рассмотрим работу системы управления (СУ) смесителем на примере резервуара для смешивания красок. Функциональная схема СУ показана на рис. Подача красок по питающим трубам в резервуар производится сверху при помощи насосов. Через отдельную трубу в нижней части резервуара вытекает готовая смесь красок. Система управляет процессом наполнения, контролирует уровень наполнения и управляет циклами смешивания и нагревания.
Алгоритм процесса смешивания состоит из следующих этапов: наполнить резервуар первой краской; наполнить резервуар второй краской; закончить подачу, если замкнут переключатель «Резервуар полный»; оставить насос включенным, если пусковой переключатель открыт; начать цикл нагревания и смешивания; включить двигатель смесителя и вентиль пара; выпустить готовую краску из резервуара; подсчитать циклы включения смесителя.
На рис представлена управляющая программа в виде релейных диаграмм (LD) для контроллера S7-200, который реализует описанный выше алгоритм процесса смешивания.
Центрифуги. Центрифуги непрерывного действия обычно выполняют с нерегулируемым электроприводом. Для центрифуг с повышенными скоростями требуются преобразователи частоты для питания электродвигателей напряжением повышенной частоты.
Для центрифуг периодического действия характерно, что их момент инерции может в 50... 100 раз превышать момент инерции двигателя, причем в процессе работы центрифуги значение его изменяется в широких пределах в связи с выделением жидкой фазы из обрабатываемого продукта.
Основными требованиями к электроприводу центрифуг являются обеспечение оптимальных динамических режимов при постоянных ускорении и замедлении центрифуги и стабилизация ее частоты вращения при загрузке, выгрузке и фуговке. Часто по технологическим причинам требуется изменять значения максимальной скорости и скоростей загрузки и выгрузки. Мощности электродвигателей современных быстродействующих центрифуг периодического действия достигают 160 кВт.
Для центрифуг непрерывного действия необходимо учитывать условия пуска при выборе мощности электродвигателя.
Для центрифуг периодического действия при расчете мощности электродвигателя необходимо учитывать динамические моменты, возникающие при переходных процессах и являющиеся при больших моментах инерции центрифуг весьма значительными.
Для центрифуг периодического действия широко применяют многоскоростные АД. Это позволяет упростить систему регулируемого электропривода, но имеет существенные недостатки, так как не дает плавно изменять установившиеся скорости в зависимости от обрабатываемого продукта и не обеспечивает постоянного ускорения во время разгона.
Сепараторы. Обычно электропривод сепараторов выполняют нерегулируемым с асинхронным короткозамкнутым двигателем. При необходимости регулирования частоты вращения в последнее время применяется электропривод переменного тока с частотным управлением.