三碁产品在石材行业大理石排锯机的应用

◆ 应用行业 ◆

石材行业——大理石排锯机

[可省掉耗能型刹车系统的再生能量抑制]

◆ 涉及产品 ◆

S3100变频器

◆大理石排锯概述 ◆

大理石排锯机采用大型飞轮，带动锯框（锯框里安装了间隔均匀排列有序的锯条）做水平直线往复运动，运行平稳。整机切割方式，主电机驱动大飞轮，带动锯框做水平切割运动；装载荒料（大块大理石）的荒料车通过升降台的提升，实现荒料顶升式锯切。加工荒料时，锯框保持水平往返运动，装载荒料的荒料车沿着有导向机构逐渐上升，提高切割质量。

图一

主要构成部件有：升降台，直线往复运动驱杆及大飞轮，电控系统。其中电控系统主要包含：PLC控制器，驱动升降电机的变频器，带动大飞轮电机的大功率变频器，再生能量消耗的制动单元及刹车电阻。

◆大飞轮驱动存在的缺憾 ◆

大飞轮驱动，具有一定的蓄能特点，从而提高运行平稳性。但是由于驱动直杆需要很坚固笨重的铁件去连接，导致该大飞轮重心偏离中心轴，成为了偏心飞轮。将此偏心飞轮看成一个质点，做圆周运动如下图二所示。由于重力作用有一部分过程质点在下降时，是会产生再生能量叠加到变频器的母线电压，使得变频器电压过高，需要加刹车系统把这部分再生能量消耗掉，否则变频器会过压异常。传统刹车系统是采用制动单元通过刹车电阻发热消耗掉再生的这部分能量。也可采用能量回馈到电网的逆变装置，但这样成本很高，且对电网有一定的污染。

图二 圆周运动

◆“动态转矩矢量控制”、“制动转矩过压抑制”核心控制技术方案 ◆

针对此偏心飞轮采用制动单元刹车电阻热耗能型刹车系统特点，三碁S3100系列变频器采用了“动态转矩矢量控制”、“制动转矩过压抑制”等核心控制技术，可省掉制动单元和刹车电阻装置。采用此特殊控制技术，实现了偏心大飞轮的再生能量抑制，使再生能量继续转换为飞轮的动能，为客户节省成本，而且更加节能。

图三

◆方案优势 ◆

三碁偏心飞轮再生能量抑制技术通过优化控制单元内部软件的方法弥补了传统变频加制动单元刹车电阻耗能的缺陷，为客户节约成本，减少能耗。偏心飞轮再生能量抑制技术适用于偏心负载周期往返设备应用，它具有以下明显优势：

1、省去了传统方案中的制动单元和刹车电阻，降低了电气系统的硬件投资成本。

2、再生能量的抑制，再转换到动能使用，绿色节能。

3、再生能量的抑制，不是逆变到电网，绿色电能。

4、动态转矩矢量控制，能够输出较大启动转矩，机械启动顺畅。

5、动态转矩矢量控制，在于设备不需要大转矩时，自动降低转矩更智能节能。