基于轮胎行业变频调速水泵负荷平衡控制探析

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1、基于轮胎行业变频调速水泵负荷平衡控制探析　　摘要：在轮胎行业，为控制轮胎硫化高温水供水压力波动范围，采用多台台同型号水泵单独变频控制方式，实验后，在某种情况下易造成其中某台水泵汽化，泵间负荷不平衡。后采用负荷平衡控制方案，水泵可以自动根据负荷启停，也可手动启停，实现在运行的泵间负荷平衡。关键词：轮胎硫化高温循环水；压力控制；水泵；负荷平衡控制；变频器；输出频率；首选泵；从泵。Abstract:inthetireindustry,tocontrolthetyrevulcanizingtemperaturewatersupplypressurefluctuationrange,wi

2、thmanysetsofthesamemodelpumpssinglefrequencyconversioncontrolmode,aftertheexperiment,insomecaseseasytocausesomepumpsvaporization,loadimbalancebetweenpump.Afterusingloadbalancecontrolscheme,thepumpautomaticallyaccordingtoloadrev.Stop,alsocanmanualstart-stop,realizeloadbalancebetweentherunning

3、pump.Keywords:tirevulcanizationtemperaturecirculatingwater;Pressurecontrol;Waterpump;8Loadbalancingcontrol;Frequencyconverter;Outputfrequency;Thepreferredpump;Fromthepump.中图分类号：U464.138+.1文献标识码：A文章编号：2095-2104（2013）04-0000-000、前言轮胎行业，轮胎硫化高温循环水是重要工艺介质之一，工艺对其压力要求较高，必须控制在标准压力±3%的范围内。轮胎硫化高温循环水的压

4、力，是轮胎硫化工艺控制的重要参数，大规模轮胎生产企业，单台水泵的供水能力经常不能满足生产需求，必须采用多台水泵并联运行供水。此时，多台水泵并联运行的负荷平衡问题成了供水系统水压控制的难题。1、高温水压力控制现状分析目前，对轮胎硫化高温循环水的压力控制有旁路调节、主回路加旁路调节、变频器加水泵软启动器调节等三种。1）旁路调节是使用最多的一种压力调节方法，其优点是调节系统简单。缺点是：①无论轮胎硫化机开多少台，水泵总处于满负荷运行状态，多余的高温循环水从旁路调节阀泄回去，形成短路循环，造成了不必要的能源浪费；②旁路调节阀反映滞后，压力波动较大，调节水压品质不佳。82）主回路加旁路调

5、节是针对旁路调节的缺点改进的一种形式，与旁路调节相比，其特点是：节约能源，压力调节品质有所提高。主回路加旁路调节的旁路阀，通常处于关闭状态，主调节阀的开度随着硫化机用水量的多少而改变，水泵运行的负荷与主调节阀门的开度成正比，避免了水泵总处于满负荷运行状态，获得节能效果。采用主回路调节，当负荷突然变化时，由于主调节阀前后有压力差，能起到缓冲的作用，对压力调节效果有所提高。缺点是：压力调节品质没有根本改变。3）水泵同频率并联运行变频器调节，其特点是：用变频器控制水泵转速，反映速度快，压力调节品质高，可控制在标准压力的±2%范围内，达到工艺要求。缺点：多台水泵同频率并联运行时，每台水

6、泵出现带负荷能力不一样，其供出的水量，在大于(n-1)台泵的范围内还可以运行，一旦小于1台泵的最大负荷，很容易造成带负荷能力弱的水泵汽化。运行实践证明：同一厂家同型号水泵，在同样转速时，性能是不完全一样的。具体表现在电机消耗的电功率不一样，这种性能上的差别，可能是在生产、装配、安装等过程中造成的。8在轮胎硫化高温循环水压力控制过程中，多台水泵同频率并联运行，实践证明是不可行的。为了满足轮胎硫化时负荷变化大，需要多台水泵同时并联运行的要求，经认真分析与研究，我们探索到了一种合适可行的控制新方法——负荷平衡控制，即主泵转速由水压信号控制，从泵变频器的输出自动跟踪主选择泵的运行负荷，

7、此种控制方式。2、水泵负荷平衡控制及系统组成所谓负荷平衡控制，就是系统需要多台水泵同时运行时，在保证供水压力稳定的前提下，控制多台泵供水的流量相同。为了达到预想的目的，我们对控制系统软硬件进行了认真的选择。主控制器采用霍尼威尔控制器，其主要特点是采用模块式结构，硬件安装方便宜，抗干扰能力较强。控制器有96个I/O输入输出、控制16个模拟回路。具有丰富的（70多种）控制算法模块，编程序驵态灵活，可以实现复杂的控制功能。人机接口使用操作员盘，主要特点是“现场适应性强，图形化的人机接口，彩色触屏显