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东力科创CT100变频器在工业洗衣机上的应用
                                                                    深圳市东力科创技术有限公司 技术服务部
 
一、引言
      传统的工业洗衣机采用多台双速交流电动机进行调速,由于结构简单、牢固、价格便宜等特点,得到广泛的应用。但其缺点是调速性能差,速度突变大,振动大。随着电力半导体技术的发展,近些年来,交流变频调速器在工业洗衣机应用已较为普及,工业洗衣机对变频器的要求越来越高,要求能够满足工业洗衣机要求高启动转矩、多段速、宽电压范围、自动转差补偿和快捷强大的通讯方式等技术难点。而且性能稳定,能适应各种复杂的高温、高湿的环境。
 
二、 工业洗衣机工作原理
      全自动工业洗衣机是指具有初洗、洗涤、漂洗、漂白和脱水等功能,并且各功能之间不需要人工操作,就能实现自动转换的大容量洗衣机。
      工业洗衣机主要由外筒、转筒、传动部分、电器控制柜、左右密封罩、管路仪表及放水阀等部件组成。工业洗衣机结构一般采用卧式滚筒型,内外筒均采用优质不锈钢精制而成,平整光亮,耐腐蚀,对织物的磨损小且无损伤,机器使用寿命长;工业洗衣机内筒门盖均装有不锈钢安全锁紧机构,外筒门盖上设有行程开关,运转安全可靠。全自动工业洗衣机的工作原理是,在时序控制器的统一调度管理下,通过变频器控制异步电动机不间断地执行正反旋转以实现水和衣物的不同步运动,从而使水和衣物等相互摩擦、揉搓,达到洗净的目的。
 
其主要有以下洗涤程序:
 
 
三、 工业洗衣机的传动系统
 
      传动系统是工业洗衣机极其重要的组成部分,因主要为洗衣机提供动力支持而参与全部洗涤过程。传动系统由电动机和各种变速机构组成,现在主要使用变频器,故而显著简化了其组成部件,一般是由变频器、异步电动机、皮带轮及传动带等组成。且其整个洗涤阶段,随着变频器的频率自动调节而实现无冲击、无中间过渡(变速箱、变速装置或联轴器、离合器等)装置的恒转矩变速(无级调速),使洗涤过程的能耗得到明显下降。
 
洗衣机的传动系统示意图:
 
四、 东力 CT100 系列变频器在工业洗衣机上的应用原理
 
      工业洗衣机的洗涤过程:首先,加水,正反转洗涤,洗涤完毕后,排水,进入脱水阶段,脱水阶段包括均布、中脱和高脱三个过程,均布即是在有水和无水的情况下,以比洗涤过程高的转速正向旋转,使衣物均匀地附着在洗衣机的滚筒内侧,以使后续的脱水过程平稳;排水后,提高转速进入中速脱水过程,随后再进入高速脱水过程,使衣物的含水率降至所要求的水平。工业洗衣机要求变频器能提供高转矩、多段速、宽电压范围、自动转差补偿,变频器在该系统中的主要作用是调整洗衣机转速,使洗衣机在洗涤周期,处于低速状态,且具有很平滑的力矩。在脱水周期,具有高速的旋转速度。还可以灵活的地设定频率,有利于调速,这样一来既可使系统稳态运行,又可减少机械磨损,延长工业洗衣机的使用寿命。 东力科创 CT100 系列变频器具有启动力矩大,运行电流小,故障保护措施完善等优异的性能。
      该变频器采用独特的宽电压设计 320v-460v,启动转矩在 0.25hz 下能达到 150%额定转矩,自动转矩提升功能能实现 v/f 控制方式下低频大输出转矩控制, 16 段速度能够满足各种场合的多段速控制方式,调速范围宽,加减速过程不失速,全程转速稳定。
 
变频器电气接线图:
 
 
变频器参数表设置如下:
 
 
功能码
功能描述
参数设置
备注
F0.00
控制模式选择
0
VF 控制模式
F0.01
起停控制方式
1
端子控制起停
F0.02
频率给定方式
6
多段速给定频率
F0.06
最大频率
120Hz
 
F0.07
运行频率上限
120Hz
 
F0.14
加速时间
80S
 
F0.15
减速时间
80S
 
F2.12
直流制动开始频率
1.5Hz
 
F2.14
直流制动电流
80%
 
F2.15
直流制动时间
1.5S
 
F3.00
多点VF曲线模式
1
 
F3.01
转矩提升
5
 
F3.03
多点VF第1点频率
7
 
F3.04
多点VF第1点电压
22%
 
F3.05
多点VF第2点频率
25
 
F3.06
多点VF第2点电压
65%
 
F3.07
多点VF第3点频率
50
 
F3.08
多点VF第3点电压
100%
 
F3.09
转差补偿
100%
 
F6.01
DI1端子功能
1
DI1给正转命令
F6.02
DI2端子功能
2
DI2给反转命令
F6.03
DI3端子功能
6
DI3给急停命令
F6.04
DI4端子功能
16
DI4给多段速命令1
F6.05
DI5端子功能
17
DI5给多段速命令2
F6.06
DI6端子功能
18
DI6给多段速命令3
F7.03
T1继电器端子功能
2
故障输出信号
F11.00
多段速0
12%
洗涤
F11.01
多段速1
25%
均布
F11.02
多段速2
40%
低脱
F11.03
多段速3
80%
中脱
F11.04
多段速4
100%
高脱
 
五、 CT100 系列变频器技术说明
 
        深圳市东力科创技术有限公司 CT100 变频器以 DSP 控制系统为平台,采用国内技术领先的无 PG矢量控制技术,并配合多种保护方式,可应用于异步电机,提供优异的驱动性能。产品在风道设计,硬件配置,软件功能方面都极大的提升了客户易用性及环境适应性。
     
技术特点:
 
◆高可靠性选型: 关键器件均采用国内外知名品牌,其中逆变模块选用英飞凌第四代模块,更高的模块结温可满足 50 摄氏度环境温度下无需降额使用!
◆大冗余设计: 通过严格计算与实验验证, 关键元器件采用大裕量设计,以保证整机在恶劣环境下的长期运行稳定性。
◆优化的矢量控制: 国内技术领先的无速度反馈矢量控制,低频扭矩大,转矩响应快。
◆软件限流限压功能: 良好的电压、电流限制,有效进行关键控制参数限幅以降低变频器的故障风险。
◆环境适应性强: 较高的整机过温点, 独立的风道设计,加厚三防漆处理,更适合长期运行在油田户外场合。
◆转速追踪再起动功能: 实现对旋转中的电机的无冲击平滑起动
◆自动电压调整功能: 当电网电压变化时,能自动保持输出电压恒
◆全面的故障保护: 过流、过压、欠压、过温、缺相、过载等保护功能
◆多种制动模式: 提供多种制动方式, 保证系统停机稳准快
 
六、 结束语
 
       工业洗衣机需要自动切换不同的转速以满足不同工艺阶段的转速要求,变频器多点 VF 功能可以实现洗涤阶段的低频低电流和高脱阶段的高速深弱磁控制;多段速可以满足三个多段速端子切换多达八段的转速控制。变频器在工业洗衣机上的普及,对于工艺洗衣机行业来说具有划时代的意义。
 

 

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