WO2020054881A1 - Decanter-type centrifugal dehydrator capable of saving energy - Google Patents
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- B04B1/00—Centrifuges with rotary bowls provided with solid jackets for separating predominantly liquid mixtures with or without solid particles
- B04B1/20—Centrifuges with rotary bowls provided with solid jackets for separating predominantly liquid mixtures with or without solid particles discharging solid particles from the bowl by a conveying screw coaxial with the bowl axis and rotating relatively to the bowl
Definitions
- the present invention relates to a decanter-type centrifugal dehydrator that solidifies and discharges sludge containing a lot of water through dehydration treatment, and more particularly, to an energy-saving decanter-type centrifugal dehydrator.
- sludges with an average water content of 75% are generated in industrial sites and sewage treatment processes.
- sludge containing a large amount of water is buried or dumped into the sea, serious environmental pollution problems are caused.
- Industrial sludge must be landfilled or incinerated, as sludge marine dumping has been banned in recent years as part of efforts to prevent environmental pollution.
- Sludge containing a large amount of water greatly increases transportation costs for transporting to landfills or incinerators and makes incineration difficult. Therefore, first, a dewatering treatment using a decanter-type centrifugal dehydrator is performed to convert it into a sludge cake having a low water content.
- a conventional decanter-type centrifugal dehydrator is provided with a bowl extending in a horizontal direction in a pipe form and rotating, and a scroll rotating at a rotational speed different from the rotational speed of the bowl inside the bowl. do.
- the rotational speed of the bowl is determined by the rotational speed of the main motor
- the rotational speed of the scroll is determined by the rotational speed of the bowl and the rotational speed of the vehicle speed control motor.
- the rotation speed of the scroll is controlled using a vehicle speed control motor.
- the vehicle speed control motor is used, there is a problem in that power loss is increased and energy consumption is increased to increase driving costs.
- the present invention provides an energy-saving decanter-type centrifugal dehydrator, which is a decanter-type centrifugal dehydrator equipped with a main motor and a vehicle speed control motor for rotating the bowl and the scroll, reducing energy consumption and resulting operating costs.
- a rotating bowl In the present invention, a rotating bowl, a scroll rotating inside the bowl, a main motor providing power to rotate the bowl, and if its own shaft rotates without consuming electrical energy
- a generator combined motor that generates electrical energy, and is mechanically connected to a differential-speed control motor, the bowl, the vehicle speed control motor, and the scroll that provides power to control the rotational speed of the scroll.
- it has a power storage unit including a super capacitor, and the main motor while sludge is supplied into the bowl.
- the voltage supplied is a normal voltage section supplied at a constant size greater than 0 V (volt), and a voltage cutoff section having a voltage magnitude of OV alternately exists, and during the voltage cutoff section, the bowl rotates inertia and the vehicle speed control motor
- an energy-saving decanter-type centrifugal dehydrator that generates electrical energy, accumulates the electrical energy in the supercapacitor, and discharges the electrical energy accumulated in the supercapacitor during the normal voltage period to be supplied to the main motor. do.
- the energy-saving decanter-type centrifugal dehydrator of the present invention includes a main motor inverter that supplies power to the main motor, a vehicle speed control motor inverter that supplies power to the vehicle speed control motor, and the main motor inverter and the vehicle speed control.
- a controller that controls the rotation speed of the bowl and the rotation speed of the scroll by controlling a common DC bus, and the main motor inverter and the vehicle speed control motor inverter to enable power distribution between motor inverters. ), And the controller controls the main motor inverter to control the voltage supplied to the main motor.
- the power storage unit is connected to the common DC bus, and the power storage unit further includes a voltage measurement sensor that measures a voltage between a positive electrode and a negative electrode of the common DC bus, and the voltage measurement sensor.
- a voltage measurement sensor that measures a voltage between a positive electrode and a negative electrode of the common DC bus
- the voltage measurement sensor When the voltage measured at is greater than or equal to the preset reference voltage, electrical energy is accumulated in the super capacitor through the common DC bus, and when the voltage measured by the voltage measurement sensor is lower than the reference voltage, accumulation is accumulated in the super capacitor.
- the controller may control the power storage unit such that the electric energy discharged is discharged through the common DC bus.
- the energy-saving decanter-type centrifugal dehydrator of the present invention further includes a main motor encoder that measures the rotational speed of the shaft of the main motor, and the controller measures the main motor encoder during the voltage cutoff period.
- the main motor inverter may be controlled such that the voltage supplied to the main motor is switched from the voltage blocking section to the normal voltage section.
- the lower limit speed may be a speed belonging to 85 to 90% of the rotation speed of the bowl in the normal voltage section.
- the energy-saving decanter-type centrifugal dehydrator of the present invention further includes a main motor encoder for measuring the rotational speed of the shaft of the main motor, and a scroll encoder for measuring the rotational speed of the scroll, and the sludge ( sludge) is supplied, so that the difference between the rotational speed of the bowl calculated through the measurement value of the main motor encoder and the rotational speed of the scroll calculated through the measurement value of the scroll encoder does not exceed a preset allowable range.
- the controller may control the vehicle speed control motor inverter in a feedback control method.
- the allowable range belongs to 5 to 50 rpm, and the rotational speed of the scroll may be smaller than the rotational speed of the bowl.
- the electric energy generated by the vehicle speed control motor accumulates in the super capacitor, and when the electric energy supply to the main motor resumes, the electricity accumulated in the super capacitor Energy is discharged and supplied to the main motor. Therefore, while maintaining a good work quality of the sludge dewatering operation using a decanter-type centrifugal dehydrator, energy consumption input to the dewatering operation and the resulting operation cost can be reduced.
- FIG. 1 is a block diagram of a decanter-type centrifugal dehydrator according to a first embodiment of the present invention.
- FIG. 2 is a circuit diagram of the charging unit of FIG. 1.
- FIG. 3 is a graph showing the magnitude of the voltage supplied to the main motor of FIG. 1.
- FIG. 4 is a graph showing the rotational speed of the bowl and scroll of FIG. 1.
- FIG. 5 is a block diagram of a decanter-type centrifugal dehydrator according to a second embodiment of the present invention.
- FIG. 6 is a configuration diagram of a decanter-type centrifugal dehydrator according to a third embodiment of the present invention.
- FIG. 1 is a configuration diagram of a decanter-type centrifugal dehydrator according to a first embodiment of the present invention
- FIG. 2 is a circuit diagram of the charging unit of FIG. 1. 1 and 2 together
- the energy-saving decanter-type centrifugal dehydrator 10A according to the first embodiment of the present invention includes a rotating bowl 12 and a rotating bowl 12 inside.
- a gear box 31 is provided.
- the bowl 12 is a member extending in the form of a pipe in a horizontal direction, and a pulley 25 is coupled to one end of the bowl 12, and is also applied to the shaft 22 of the main motor 21.
- Pulleys 23 are coupled, and the pair of pulleys 23 and 25 are wound and connected by a timing belt 24. Accordingly, the bowl 12 is rotated by the rotational power of the main motor 21.
- the rotational speed of the bowl 12 is determined by the rotational speed of the main motor shaft 22.
- the scroll 17 is a member extending in a horizontal direction from inside the bowl 12, and includes a hollow central pipe and a screw blade 18 installed on the outer peripheral surface of the central pipe. The end of the feed pipe 11 is inserted up to the inside of the central pipe of the scroll 17.
- the pulley 30 is coupled to the other side of the gear box 31, the pulley 28 is also coupled to the shaft 27 of the vehicle speed control motor 26, and the pair of pulleys 28, 30 is a timing belt ( 29). Accordingly, the rotational power of the vehicle speed control motor 26 is transmitted to the gear box 31.
- the output side shaft 31a of the gear box 31 is connected to the scroll 17.
- the vehicle speed control motor 26 is a so-called 'generator combined motor' with a built-in generator. Therefore, when the shaft 27 of the vehicle speed control motor 26 rotates without consuming electric energy, that is, without supplying electric energy, electric energy is generated in the vehicle speed control motor 26.
- the dewatered sludge being pushed by the rotating screw blade 18 of the scroll 17 is continuously dewatered and transferred to one side of the bowl 12 and discharged to the outside of the bowl 12 through the sludge outlet 14.
- the water dehydrated from the sludge is discharged by moving to the other side of the bowl 12.
- the decanter-type centrifugal dehydrator 10A includes a main motor inverter 40 for supplying power to the main motor 21, a vehicle speed control motor inverter 42 for supplying power to the vehicle speed control motor 26, Rotational speed of the common DC bus (45) and the shaft (22) of the main motor (21) to connect power between the main motor inverter (40) and the vehicle speed control motor inverter (42).
- the main motor inverter 40 and the vehicle speed control motor inverter 42 are connected to a three-phase AC power supply 5, and the AC (AC) supplied from the power supply 5 is connected to a common DC bus 45 to direct current (AC). DC). Direct current (DC) distributed to the main motor inverter 40 and the vehicle speed control motor inverter 42 through the common DC bus 45 is converted back to AC and supplied to the main motor 21 and the vehicle speed control motor 26 do.
- the decanter-type centrifugal dehydrator 10A further includes a power storage unit 70 connected to a common DC bus 45 and a resistor 49 connected to at least one of the main motor inverter 49 and the vehicle speed control motor inverter 42. Be equipped.
- the power storage unit 70 is a unit that accumulates excess electrical energy and supplies it when necessary, a super capacitor 71, a voltage measurement sensor 73, a charge switch 75, and a discharge switch 80 It is provided.
- the supercapacitor 71 is a capacitor having a greatly enhanced electric capacity than a normal capacitor to be usable as a secondary battery.
- the capacitance of a typical capacitor is 1 to several tens of ⁇ F (microfarad), whereas that of a supercapacitor ranges from 1 to 10 F (farad).
- the supercapacitor 71 can be charged and discharged much more repeatedly than the secondary battery, and thus has excellent durability, and is economical at a price of about 1/2 to 1/4 of the price of the secondary battery.
- the supercapacitor 71 has a characteristic of discharging and supplying large electric energy at the beginning of discharge, and is useful when it is necessary to generate a large amount of power at the beginning of operation using an electric motor.
- the vehicle speed control motor 26 and the gear box 31 are connected to transmit rotational power, even if electric energy is not supplied to the vehicle speed control motor 26, when the bowl 12 rotates, the vehicle speed control motor
- the shaft 27 can rotate.
- the voltage blocking section between T1 to T2 where the magnitude of the voltage supplied to the main motor 21 to be described later is 0V (see FIG. 3)
- the vehicle speed control motor shaft 27 rotates, so that electric energy may be generated in the vehicle speed control motor 26.
- the electric energy generated by the vehicle speed control motor 26 flows into the vehicle speed control motor inverter 42 and is accumulated in the super capacitor 71 of the power storage unit 70 through the common DC bus 45.
- the supercapacitor 71 is provided during the normal voltage section.
- the accumulated electrical energy is discharged and supplied to the main motor 21 through the common DC bus 45 and the main motor inverter 40.
- the electric energy generated by the vehicle speed control motor 26 and supplied through the common DC bus 45 exceeds the electric capacity of the super capacitor 71, the excess electric energy is consumed as heat energy in the resistor 49 Can be.
- the voltage measurement sensor 73 is a sensor that measures the voltage between the positive electrode and the negative electrode of the common DC bus 45, and the measurement signal is transmitted to the controller 55A.
- the rotational speed of the bowl 12 gradually increases from 0 rpm to the normal operating rotational speed R1 rpm (see FIG. 4).
- the controller 55A controls the power storage unit 70 so that electrical energy is accumulated in the super capacitor 71 through the common DC bus 45.
- the controller 55A stores the electrical energy accumulated in the super capacitor 71 through the common DC bus 45 so that the power storage unit ( 70).
- the charge switch 75 and the discharge switch 80 are on-off (ON-OFF) switches when the supercapacitor 71 is charged or discharged.
- a solid state relay (SSR) is included. It is configured by.
- the charging switch 75 and the discharging switch 80 respectively receive light emitting diodes (LEDs) 76 and 81 that emit light, and light reception of light emitted from the LEDs 76 and 81 ( Phototransistors 77 and 82 that open and close the current depending on whether or not the light is provided.
- the charge switch 75 and the LEDs 76 and 81 of the discharge switch 80 are connected to the controller 55A to enable electrical signal transmission.
- the photo transistors 77 and 82 of the charge switch 75 and the discharge switch 80 are connected in parallel between the anode and the cathode of the common DC bus 45, and the photo transistor 77 of the charge switch 75
- the supercapacitor 71 and the photo transistors 82 of the discharge switch 80 are each connected in series.
- the LED 76 of the charging switch 75 irradiates light by the control signal of the controller 55A, and the discharge switch 80 ) LED 81 does not emit light. Then, the current through the photo transistor 77 of the charge switch 75 is opened (ON), and the current through the photo transistor 82 of the discharge switch 80 is blocked (OFF). Accordingly, electric energy is charged in the supercapacitor 71.
- the LED 76 of the charging switch 75 is not irradiated with light by the control signal of the controller 55A and discharges. The LED 81 of the switch 80 emits light. Then, the current through the photo transistor 77 of the charge switch 75 is cut off (OFF), and the current through the photo transistor 82 of the discharge switch 80 is opened (ON). Accordingly, electrical energy accumulated in the supercapacitor 71 is discharged.
- the photo transistor 77 of the charge switch 75 and the photo transistor 82 of the discharge switch 80 are connected in series with diodes 79, 84 and fuses 78, 83, respectively.
- the diodes 79 and 84 are elements for preventing the occurrence of a reverse current at the time of charging and discharging of the super capacitor 71, respectively, and the fuses 78 and 83 are at the time of power supply of the super capacitor 71, respectively.
- a decanter-type centrifugal dehydrator may include a vehicle speed control motor encoder that measures the rotational speed of the vehicle speed control motor shaft instead of the scroll encoder.
- the rotation speed measurement value of the vehicle speed control motor shaft is transmitted to the controller, and the controller calculates the rotation speed of the scroll 17 from the rotation speed measurement value of the main motor shaft and the rotation speed measurement value of the vehicle speed control motor shaft.
- FIG. 3 is a graph showing the magnitude of the voltage supplied to the main motor of FIG. 1
- FIG. 4 is a graph showing the rotational speed of the bowl and scroll of FIG. 1. 1 to 4 together, while the sludge is supplied into the bowl 12, that is, while the sludge is supplied to the interior space of the scroll 17 through the feed pipe 11, it is supplied to the main motor 21
- the controller 55A controls the main motor inverter 40 such that a normal voltage section supplied with a constant size (V1) greater than 0V (volt) and a voltage blocking section having a voltage level of 0V alternately exist at the voltage to be applied.
- the normal voltage section is a T0 to T1 section and a T2 to T3 section
- a voltage blocking section is a T1 to T2 section.
- the controller 55A periodically and repeatedly calculates the rotational speed of the bowl 12 through the measurement value of the rotational speed of the main motor shaft 22 measured in the main motor encoder 32.
- the controller 55A causes the voltage supplied to the main motor 21 to switch from the voltage blocking section to a normal voltage section.
- the motor inverter 40 is controlled.
- the rotational speed R2 is the lower limit speed
- the time T2 is the time when the rotational speed of the bowl 12 becomes R2, from which the normal voltage section is resumed.
- the lower limit speed R2 may be a speed belonging to 85 to 90% of the normal operation rotation speed R1 in the normal voltage section. For example, if R1 is 2000 rpm, R2 may be a specified work speed from 1700 to 1800 rpm. Even if the normal voltage section is resumed, the rotation speed of the bowl 12 is not immediately restored to the normal operation rotation speed R1, but after a slight delay, the rotation speed is restored to the normal operation rotation speed R1.
- the ratio of the duration of the normal voltage section to the duration of the voltage cutoff period may be 1 to 3 times. 3 and 4, the ratio is a time between T0 and T1 to a time between T1 and T2.
- the duration of the normal voltage section may be 5 minutes
- the duration of the voltage blocking period may be 5 minutes, in which case the ratio is 1 time. If the ratio is less than 1 time, the voltage cutoff section is started again after the transition from the voltage cutoff section to the normal voltage section and the bowl 12 does not recover enough rotational acceleration, so the bowl 12 rotates in the voltage cutoff section. The speed decreases drastically and can adversely affect sludge dewatering performance. Conversely, if the ratio is greater than 3 times, the total time of the voltage cut-off period is reduced, so that the energy saving effect may be insufficient.
- the controller 55A periodically calculates the rotational speed of the bowl 12 through the rotational speed measurement value of the main motor shaft 22 measured by the main motor encoder 32 repeatedly, and the The difference between the rotational speed of the bowl 12 and the rotational speed of the scroll 17 is calculated by comparing the measured rotational speed of the scroll 17 measured by the rotational speed and the scroll encoder 33. Then, the controller 55A controls the vehicle speed control motor inverter 42 by a feedback control method so that the difference between the rotational speed of the bowl 12 and the rotational speed of the scroll 17 does not exceed a preset allowable range. do.
- the rotational speed of the scroll 17 is kept smaller than the rotational speed of the bowl 12, for example, the allowable range of the rotational speed difference may be 5 to 50 rpm.
- the rotation speed R3 is the normal operation rotation speed of the scroll 17 when the bowl 12 is the normal operation rotation speed R1.
- the controller 55A periodically and repeatedly repeats the normal operating rotational speed R3 of the scroll 17.
- the vehicle speed control motor inverter 42 is controlled to converge R3 to 1970 rpm to adjust the voltage level supplied to the vehicle speed control motor 26. However, when it is determined that R3 is equal to 1970 rpm, the controller 55A maintains the voltage level supplied to the vehicle speed control motor 26 through the vehicle speed control motor inverter 42.
- the rotation speed R4 is the lower speed of the scroll 17 when the bowl 12 is the lower speed R2 in the voltage cutoff period.
- the rotational speeds of the bowl 12 and the scroll 17 gradually decrease.
- the difference between the rotational speed of the bowl (12) and the rotational speed of the scroll (17) gradually increases as time elapses after the start of the voltage blocking section, so that the difference in rotational speed between the two (12, 17) is the maximum value of the allowable range, For example, when it exceeds 50 rpm, it is switched to the normal voltage section (T2 to T3).
- the lower speed R2 of the bowl 12 and the lower speed R4 of the scroll 17 respectively rotate the bowl 12 when the difference in rotational speed between the bowl 12 and the scroll 17 reaches the maximum value of the allowable range. It becomes the speed and the rotation speed of the scroll 17.
- the electric energy supply is also cut off to the vehicle speed control motor 26. Nevertheless, the shaft 27 of the vehicle speed control motor 26 rotates to generate electric energy. , This electrical energy is accumulated in the supercapacitor 71 of the charging unit 70.
- the supercapacitor 71 has a characteristic of supplying discharge at the initial stage of discharge, so that the shaft 22 of the main motor 21 has a large torque at the beginning of the normal voltage period restarted after the voltage cutoff period. Rotates to Due to this, the rotational speed of the bowl 12 and the scroll 17 can be quickly recovered to the normal driving rotational speeds R1 and R3.
- the charging switch 75 is turned on so that current flows, and the discharge switch 80 is turned off so that the current is cut off, so that the supercapacitor 71 is charged, and during the normal voltage section
- the charging switch 75 is turned off so that the current is cut off, and the discharge switch 80 is turned on so that current flows, so that the electric energy accumulated in the supercapacitor 71 can be discharged.
- the reference voltage may be set to an appropriate value.
- the electric energy generated by the vehicle speed control motor 26 is accumulated in the supercapacitor 71 while the electric energy supply to the main motor 21 is intermittently blocked, When the electric energy supply to the main motor 21 is restarted, the electric energy accumulated in the super capacitor 71 is discharged and supplied to the main motor 21. Therefore, while maintaining a good working quality of the sludge dewatering operation using the decanter-type centrifugal dehydrator 10A, it is possible to reduce the energy consumption and the operation cost resulting from the dewatering operation.
- FIG. 5 is a block diagram of a decanter-type centrifugal dehydrator according to a second embodiment of the present invention.
- the decanter-type centrifugal dehydrator 10B according to the second embodiment of the present invention is a decanter-type centrifugal dehydrator 10A according to the first embodiment of the present invention described with reference to FIGS. 1 to 4 Since a configuration similar to that is provided, the following will be described in detail only for the configuration that is different.
- the same reference numbers in FIGS. 1 and 5 have the same configuration and function, and thus redundant description will be omitted.
- the decanter-type centrifugal dehydrator 10B according to the second embodiment of the present invention further includes a secondary battery 51 connected to the common DC bus 45 instead of the charging unit 70 of FIG. 1.
- the electric energy generated by the vehicle speed control motor 26 which is a generator combined motor is stored in the secondary battery 51 through the common DC bus 45 and the vehicle speed control motor inverter 42.
- the electric energy stored in the secondary battery 51 is supplied to the main motor 21 through the common DC bus 45 and the main motor inverter 40.
- the controller 55B also functions to control charging and discharging of the secondary battery 51.
- FIG. 6 is a configuration diagram of a decanter-type centrifugal dehydrator according to a third embodiment of the present invention.
- the decanter-type centrifugal dehydrator 10C according to the third embodiment of the present invention is a decanter-type centrifuge according to the first and second embodiments of the present invention described with reference to FIGS. 1 to 5 Since it has a similar configuration to the separation dehydrators 10A, 10B, only the different configurations will be described in detail below.
- FIG. 1, FIG. 5, and FIG. 6, the same reference numerals have the same configuration and function, and thus redundant description will be omitted.
- the main motor 56 is a motor that generates power to rotate the bowl 12.
- the main motor 56 is a generator combined motor that generates electric energy when its shaft 57 rotates without consuming electric energy.
- the bowl 12 rotates by inertia in the voltage cutoff section after the normal voltage section mentioned, so that the main motor 56 Although the electric energy supply is cut off, the main motor shaft 57 continues to rotate, thereby generating electric energy.
- the decanter-type centrifugal dehydrator 10C includes a power controller 58 and a secondary battery 52 in place of the power storage unit 70 of FIG. 1.
- the power controller 58 converts electrical energy from the main motor 56 when it is generated to direct it to the common DC bus 45. That is, when electric energy is generated from the main motor 56, the switch 59 electrically connects the main motor 56 and the power controller 58 as shown by a solid line in FIG. 6, so that the main motor 56 The generated electrical energy flows into the power controller 58, and AC power is converted into DC electricity in the power controller 58 and supplied to the common DC bus 45.
- the switch 59 electrically disconnects the main motor 56 and the power controller 58, as shown by the dashed line in FIG. 6, and the main motor inverter 40 Electrical energy is supplied to the main motor 56 through.
- the secondary battery 52 is connected to a common DC bus 45.
- the secondary battery 52 stores electrical energy generated by the main motor 56 through the common DC bus 45 and supplies the stored electrical energy to the main motor inverter 40. Electricity supplied to the main motor inverter 40 is supplied to the main motor 21.
- the controller 55C also performs a function of controlling ON / OFF of the switch 59 of the power controller 58 and a function of controlling charging and discharging of the secondary battery 52.
- the secondary battery 52, the power controller 58, and the switch 59 constitute a so-called 'energy storage system (ESS)' that stores excessively produced electrical energy and transmits it when it is temporarily insufficient.
- ESS 'energy storage system
- the voltage applied to the main motors 21 and 56 is maintained while the sludge dewatering function is maintained. Intermittent shut-off can reduce energy consumption and reduce operating costs.
- the electric energy generated by the vehicle speed control motor 26 or the main motor 56 is stored in the secondary batteries 51 and 52, and the rotational power of the bowl 12 and the scroll 17 is stored. As it can be used, energy can be further reduced.
- the present invention can be used in the sewage treatment industry and the pollution prevention industry.
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Abstract
A disclosed decanter-type centrifugal dehydrator comprises: a rotating bowl; a scroll; a main motor for providing power to rotate the bowl; a differential-speed control motor which provides power to control the rotation speed of the scroll and is a generator-combined motor for generating electric energy while its own shaft rotates without consuming electric energy; a gear box mechanically connected to the bowl, the differential-speed control motor, and the scroll so as to determine the rotation speed of the scroll according to the rotation speed of the bowl and the rotation speed of the shaft of the differential-speed control motor; and an electric power storage unit which comprises a super capacitor and is a unit for storing surplus electric energy and supplying the electric energy as necessary.
Description
본 발명은 물을 많이 포함하는 슬러지를 탈수 처리를 통해 고형화하여 배출하는 데칸터형 원심분리 탈수기에 관한 것으로, 보다 상세하게는 에너지 절감형 데칸터형 원심분리 탈수기에 관한 것이다. The present invention relates to a decanter-type centrifugal dehydrator that solidifies and discharges sludge containing a lot of water through dehydration treatment, and more particularly, to an energy-saving decanter-type centrifugal dehydrator.
일반적으로 산업현장과 하수처리 과정에서 평균 함수율이 75%에 달하는 슬러지가 발생하는데, 이와 같이 다량의 물을 포함한 슬러지를 그대로 매립하거나 해양에 투기하면 심각한 환경오염 문제를 야기한다. 근래에 환경오염을 방지하기 위한 노력의 일환으로 슬러지의 해양 투기가 금지되었기 때문에 산업 슬러지는 매립하거나 소각하여야 한다. 다량의 물의 포함한 슬러지는 매립지나 소각로까지 이동하기 위한 운송 비용을 크게 증대시키고 소각 처리를 곤란하게 한다. 따라서, 먼저 함수율을 낮춘 슬러지 케이크(sludge cake)로 변환하기 위하여 데칸터형 원심분리 탈수기를 이용한 탈수 처리를 거치게 된다. In general, sludges with an average water content of 75% are generated in industrial sites and sewage treatment processes. When sludge containing a large amount of water is buried or dumped into the sea, serious environmental pollution problems are caused. Industrial sludge must be landfilled or incinerated, as sludge marine dumping has been banned in recent years as part of efforts to prevent environmental pollution. Sludge containing a large amount of water greatly increases transportation costs for transporting to landfills or incinerators and makes incineration difficult. Therefore, first, a dewatering treatment using a decanter-type centrifugal dehydrator is performed to convert it into a sludge cake having a low water content.
종래의 데칸터형 원심분리 탈수기는 수평 방향으로 파이프(pipe) 형태로 연장되어 회전하는 보올(bowl)과, 상기 보올 내부에서 상기 보올의 회전속도와 차이 나는 회전 속도로 회전하는 스크롤(scroll)을 구비한다. 상기 보올의 회전속도는 주동 모터의 회전속도에 의해 결정되고, 상기 스크롤의 회전속도는 보올의 회전속도와 차속 제어 모터의 회전속도에 의해 결정된다. A conventional decanter-type centrifugal dehydrator is provided with a bowl extending in a horizontal direction in a pipe form and rotating, and a scroll rotating at a rotational speed different from the rotational speed of the bowl inside the bowl. do. The rotational speed of the bowl is determined by the rotational speed of the main motor, and the rotational speed of the scroll is determined by the rotational speed of the bowl and the rotational speed of the vehicle speed control motor.
주동 모터의 동력만으로 상기 보올과 상기 스크롤의 회전속도가 결정되는 경우에는 투입되는 슬러지의 양에 따라 탈수 효과의 편차가 커져 탈수 작업의 품질이 저하되고, 탈수 효과, 즉 슬러지 케이크의 함수율을 능동적으로 조절할 수 없기 때문에 차속 제어 모터를 사용하여 스크롤의 회전속도를 제어하고 있다. 그러나, 차속 제어 모터를 사용함에 따라 동력 손실이 커져 에너지 소비가 증대되어 운전 비용이 증대되는 문제가 있다.When the rotational speed of the bowl and the scroll is determined only by the power of the main motor, the deviation of the dewatering effect is increased depending on the amount of sludge to be input, thereby deteriorating the quality of the dewatering operation and actively dewatering effect, that is, the water content of the sludge cake Since it cannot be adjusted, the rotation speed of the scroll is controlled using a vehicle speed control motor. However, as the vehicle speed control motor is used, there is a problem in that power loss is increased and energy consumption is increased to increase driving costs.
본 발명은, 보올과 스크롤을 회전시키기 위해 주동 모터와 차속 제어 모터를 구비한 데칸터형 원심분리 탈수기로서, 에너지 소비 및 그로 인한 운전 비용이 감소되는, 에너지 절감형 데칸터형 원심분리 탈수기를 제공한다. The present invention provides an energy-saving decanter-type centrifugal dehydrator, which is a decanter-type centrifugal dehydrator equipped with a main motor and a vehicle speed control motor for rotating the bowl and the scroll, reducing energy consumption and resulting operating costs.
본 발명은, 회전하는 보올(bowl), 상기 보올의 내부에서 회전하는 스크롤(scroll), 상기 보올을 회전시키는 동력을 제공하는 주동 모터, 자신의 샤프트(shaft)가 전기 에너지를 소모하지 않고 회전하면 전기 에너지를 발생시키는 발전기 겸용 모터로서, 상기 스크롤의 회전속도를 제어하기 위한 동력을 제공하는 차속 제어 모터(differential-speed control motor), 상기 보올, 상기 차속 제어 모터, 및 상기 스크롤과 기계적으로 연결되어, 상기 보올의 회전속도와 상기 차속 제어 모터의 샤프트(shaft)의 회전속도에 따라 상기 스크롤의 회전속도를 결정하는 기어 박스(gear box), 및 여분의 전기 에너지를 축적하고 필요시에 공급하는 유닛으로, 수퍼 커패시터(super capacitor)를 포함하는 축전 유닛을 구비하고, 상기 보올 내부로 슬러지(sludge)가 공급되는 동안에 상기 주동 모터에 공급되는 전압은, 0V(volt)보다 큰 일정한 크기로 공급되는 정상 전압 구간, 및 전압 크기가 OV인 전압 차단 구간이 교번하여 존재하고, 상기 전압 차단 구간 동안에 상기 보올은 관성 회전하고 상기 차속 제어 모터에서 전기 에너지가 발생하여 상기 전기 에너지가 상기 수퍼 커패시터에 축적되며, 상기 정상 전압 구간 동안에 상기 수퍼 커패시터에 축적된 전기 에너지가 방전되어 상기 주동 모터에 공급되는, 에너지 절감형 데칸터형 원심분리 탈수기를 제공한다. In the present invention, a rotating bowl, a scroll rotating inside the bowl, a main motor providing power to rotate the bowl, and if its own shaft rotates without consuming electrical energy A generator combined motor that generates electrical energy, and is mechanically connected to a differential-speed control motor, the bowl, the vehicle speed control motor, and the scroll that provides power to control the rotational speed of the scroll. , A gear box for determining the rotational speed of the scroll according to the rotational speed of the bowl and the rotational speed of the shaft of the vehicle speed control motor, and a unit that accumulates and supplies extra electrical energy when necessary In the meantime, it has a power storage unit including a super capacitor, and the main motor while sludge is supplied into the bowl. The voltage supplied is a normal voltage section supplied at a constant size greater than 0 V (volt), and a voltage cutoff section having a voltage magnitude of OV alternately exists, and during the voltage cutoff section, the bowl rotates inertia and the vehicle speed control motor Provides an energy-saving decanter-type centrifugal dehydrator that generates electrical energy, accumulates the electrical energy in the supercapacitor, and discharges the electrical energy accumulated in the supercapacitor during the normal voltage period to be supplied to the main motor. do.
본 발명의 에너지 절감형 데칸터형 원심분리 탈수기는, 상기 주동 모터에 전력을 공급하는 주동 모터 인버터(inverter), 상기 차속 제어 모터에 전력을 공급하는 차속 제어 모터 인버터, 상기 주동 모터 인버터와 상기 차속 제어 모터 인버터 사이를 전력 배분 가능하게 연결하는 공통 직류 버스(common DC bus), 및 상기 주동 모터 인버터 및 상기 차속 제어 모터 인버터를 제어하여 상기 보올의 회전속도 및 상기 스크롤의 회전속도를 제어하는 콘트롤러(controller)를 더 구비하고, 상기 콘트롤러가 상기 주동 모터 인버터를 제어하여 상기 주동 모터에 공급되는 전압을 제어할 수 있다. The energy-saving decanter-type centrifugal dehydrator of the present invention includes a main motor inverter that supplies power to the main motor, a vehicle speed control motor inverter that supplies power to the vehicle speed control motor, and the main motor inverter and the vehicle speed control. A controller that controls the rotation speed of the bowl and the rotation speed of the scroll by controlling a common DC bus, and the main motor inverter and the vehicle speed control motor inverter to enable power distribution between motor inverters. ), And the controller controls the main motor inverter to control the voltage supplied to the main motor.
상기 축전 유닛은 상기 공통 직류 버스에 연결되고, 상기 축전 유닛은, 상기 공통 직류 버스의 양극(positive electrode)과 음극(negative electrode) 간 전압을 측정하는 전압 측정 센서를 더 구비하고, 상기 전압 측정 센서에서 측정된 전압이 미리 설정한 기준 전압보다 크거나 같으면 상기 공통 직류 버스를 통해 상기 수퍼 커패시터에 전기 에너지가 축적되고, 상기 전압 측정 센서에서 측정된 전압이 상기 기준 전압보다 낮으면 상기 수퍼 커패시터에 축적된 전기 에너지가 상기 공통 직류 버스를 통해 방전되도록, 상기 콘트롤러가 상기 축전 유닛을 제어할 수 있다. The power storage unit is connected to the common DC bus, and the power storage unit further includes a voltage measurement sensor that measures a voltage between a positive electrode and a negative electrode of the common DC bus, and the voltage measurement sensor. When the voltage measured at is greater than or equal to the preset reference voltage, electrical energy is accumulated in the super capacitor through the common DC bus, and when the voltage measured by the voltage measurement sensor is lower than the reference voltage, accumulation is accumulated in the super capacitor. The controller may control the power storage unit such that the electric energy discharged is discharged through the common DC bus.
본 발명의 에너지 절감형 데칸터형 원심분리 탈수기는, 상기 주동 모터의 샤프트의 회전속도를 측정하는 주동 모터 엔코더(encoder)를 더 구비하고, 상기 콘트롤러는, 상기 전압 차단 구간 동안에 상기 주동 모터 엔코더의 측정값을 통해 산출된 상기 보올의 회전속도가 미리 정한 하한 속도에 도달하면, 상기 주동 모터에 공급되는 전압이 상기 전압 차단 구간에서 상기 정상 전압 구간으로 전환되도록 상기 주동 모터 인버터를 제어할 수 있다. The energy-saving decanter-type centrifugal dehydrator of the present invention further includes a main motor encoder that measures the rotational speed of the shaft of the main motor, and the controller measures the main motor encoder during the voltage cutoff period. When the rotational speed of the bowl calculated through the value reaches a predetermined lower limit speed, the main motor inverter may be controlled such that the voltage supplied to the main motor is switched from the voltage blocking section to the normal voltage section.
상기 하한 속도는 상기 정상 전압 구간에서 상기 보올의 회전속도의 85 내지 90%에 속하는 속도일 수 있다. The lower limit speed may be a speed belonging to 85 to 90% of the rotation speed of the bowl in the normal voltage section.
본 발명의 에너지 절감형 데칸터형 원심분리 탈수기는, 상기 주동 모터의 샤프트의 회전속도를 측정하는 주동 모터 엔코더, 및 상기 스크롤의 회전속도를 측정하는 스크롤 엔코더를 더 구비하고, 상기 보올 내부로 슬러지(sludge)가 공급되는 동안에, 상기 주동 모터 엔코더의 측정값을 통해 산출된 상기 보올의 회전속도와, 상기 스크롤 엔코더의 측정값을 통해 산출된 상기 스크롤의 회전 속도 간의 차이가 미리 설정된 허용 범위를 벗어나지 않도록, 상기 콘트롤러는 피드백(feedback) 제어 방식으로 상기 차속 제어 모터 인버터를 제어할 수 있다. The energy-saving decanter-type centrifugal dehydrator of the present invention further includes a main motor encoder for measuring the rotational speed of the shaft of the main motor, and a scroll encoder for measuring the rotational speed of the scroll, and the sludge ( sludge) is supplied, so that the difference between the rotational speed of the bowl calculated through the measurement value of the main motor encoder and the rotational speed of the scroll calculated through the measurement value of the scroll encoder does not exceed a preset allowable range. , The controller may control the vehicle speed control motor inverter in a feedback control method.
상기 허용 범위는 5 내지 50 rpm에 속하고, 상기 스크롤의 회전속도가 상기 보올의 회전속도보다 작을 수 있다. The allowable range belongs to 5 to 50 rpm, and the rotational speed of the scroll may be smaller than the rotational speed of the bowl.
본 발명에 의하면, 주동 모터에 전기 에너지 공급이 간헐적으로 차단되는 동안에 차속 제어 모터에서 생성되는 전기 에너지가 수퍼 커패시터에 축적되고, 상기 주동 모터에 전기 에너지 공급이 다시 시작되면 상기 수퍼 커패시터에 축적된 전기 에너지가 방전되어 상기 주동 모터에 공급된다. 따라서, 데칸터형 원심분리 탈수기를 이용한 슬러지 탈수 작업의 작업 품질은 양호하게 유지하면서, 상기 탈수 작업에 투입되는 에너지 소비량, 및 그로 인한 작업 비용을 절감할 수 있다. According to the present invention, while the electric energy supply to the main motor is intermittently blocked, the electric energy generated by the vehicle speed control motor accumulates in the super capacitor, and when the electric energy supply to the main motor resumes, the electricity accumulated in the super capacitor Energy is discharged and supplied to the main motor. Therefore, while maintaining a good work quality of the sludge dewatering operation using a decanter-type centrifugal dehydrator, energy consumption input to the dewatering operation and the resulting operation cost can be reduced.
도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 데칸터형 원심분리 탈수기의 구성도이다.1 is a block diagram of a decanter-type centrifugal dehydrator according to a first embodiment of the present invention.
도 2는 도 1의 충전 유닛의 회로도이다. FIG. 2 is a circuit diagram of the charging unit of FIG. 1.
도 3은 도 1의 주동 모터에 공급되는 전압의 크기를 나타낸 그래프이다.3 is a graph showing the magnitude of the voltage supplied to the main motor of FIG. 1.
도 4는 도 1의 보올과 스크롤의 회전속도를 나타낸 그래프이다.4 is a graph showing the rotational speed of the bowl and scroll of FIG. 1.
도 5는 본 발명의 제2 실시예에 따른 데칸터형 원심분리 탈수기의 구성도이다.5 is a block diagram of a decanter-type centrifugal dehydrator according to a second embodiment of the present invention.
도 6은 본 발명의 제3 실시예에 따른 데칸터형 원심분리 탈수기의 구성도이다. 6 is a configuration diagram of a decanter-type centrifugal dehydrator according to a third embodiment of the present invention.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예에 따른 에너지 절감형 데칸터형 원심분리 탈수기를 상세하게 설명한다. 본 명세서에서 사용되는 용어(terminology)들은 본 발명의 바람직한 실시예를 적절히 표현하기 위해 사용된 용어들로서, 이는 사용자 또는 운용자의 의도 또는 본 발명이 속하는 분야의 관례 등에 따라 달라질 수 있다. 따라서, 본 용어들에 대한 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.Hereinafter, an energy-saving decanter-type centrifugal dehydrator according to an embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. Terminology used in the present specification are terms used to properly express a preferred embodiment of the present invention, which may vary according to a user's or operator's intention or customs in the field to which the present invention pertains. Therefore, definitions of these terms should be made based on the contents throughout the present specification.
도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 데칸터형 원심분리 탈수기의 구성도이고, 도 2는 도 1의 충전 유닛의 회로도이다. 도 1 및 도 2를 함께 참조하면, 본 발명의 제1 실시예에 따른 에너지 절감형 데칸터형 원심분리 탈수기(10A)는 회전하는 보올(bowl)(12)과, 상기 보올(12)의 내부에서 회전하는 스크롤(scroll)(17)과, 상기 스크롤(17) 내부로 함수율이 높은 슬러지(sludge)를 공급하는 피드 파이프(feed pipe)(11)와, 보올(12)을 회전시키는 동력을 제공하는 주동 모터(21)와, 스크롤(17)의 회전속도를 제어하기 위한 동력을 제공하는 차속 제어 모터(differential-speed control motor)(26)와, 보올(12), 차속 제어 모터(26), 및 스크롤(17)과 기계적으로 연결되어, 상기 보올(12)의 회전속도와 상기 차속 제어 모터(26)의 샤프트(shaft)(27)의 회전속도에 따라 상기 스크롤(17)의 회전속도를 결정하는 기어 박스(gear box)(31)를 구비한다. 1 is a configuration diagram of a decanter-type centrifugal dehydrator according to a first embodiment of the present invention, and FIG. 2 is a circuit diagram of the charging unit of FIG. 1. 1 and 2 together, the energy-saving decanter-type centrifugal dehydrator 10A according to the first embodiment of the present invention includes a rotating bowl 12 and a rotating bowl 12 inside. A rotating scroll (17), a feed pipe (11) for supplying a sludge having a high water content inside the scroll (17), and providing power to rotate the bowl (12) The main motor 21, the differential-speed control motor 26 that provides power for controlling the rotational speed of the scroll 17, the bowl 12, the vehicle speed control motor 26, and Mechanically connected to the scroll 17, to determine the rotational speed of the scroll 17 according to the rotational speed of the bowl 12 and the rotational speed of the shaft 27 of the vehicle speed control motor 26 A gear box 31 is provided.
보올(12)은 수평 방향으로 파이프(pipe) 형태로 연장된 부재로서, 보올(12)의 일 측 말단에 풀리(pulley)(25)가 결합되고, 주동 모터(21)의 샤프트(22)에도 풀리(23)가 결합되며, 상기 한 쌍의 풀리(23, 25)가 타이밍 벨트(timing belt)(24)에 의해 감겨 연결된다. 이에 따라, 상기 주동 모터(21)의 회전 동력에 의해 보올(12)이 회전한다. 상기 보올(12)의 회전속도는 상기 주동 모터 샤프트(22)의 회전속도에 의해 결정된다. The bowl 12 is a member extending in the form of a pipe in a horizontal direction, and a pulley 25 is coupled to one end of the bowl 12, and is also applied to the shaft 22 of the main motor 21. Pulleys 23 are coupled, and the pair of pulleys 23 and 25 are wound and connected by a timing belt 24. Accordingly, the bowl 12 is rotated by the rotational power of the main motor 21. The rotational speed of the bowl 12 is determined by the rotational speed of the main motor shaft 22.
스크롤(17)은 보올(12) 내부에서 수평 방향으로 연장되는 부재로서, 속이 빈 중앙 파이프와 상기 중앙 파이프의 외주면에 설치된 스크류 블레이드(screw blade)(18)를 구비한다. 피드 파이프(11)의 말단은 상기 스크롤(17)의 중앙 파이프의 내부까지 삽입된다. The scroll 17 is a member extending in a horizontal direction from inside the bowl 12, and includes a hollow central pipe and a screw blade 18 installed on the outer peripheral surface of the central pipe. The end of the feed pipe 11 is inserted up to the inside of the central pipe of the scroll 17.
기어 박스(31)의 일 측은 보올(12)의 타 측과 연결된다. 기어 박스(31)의 타 측에는 풀리(30)가 결합되고, 차속 제어 모터(26)의 샤프트(27)에도 풀리(28)가 결합되며, 상기 한 쌍의 풀리(28, 30)가 타이밍 벨트(29)에 의해 감겨 연결된다. 이에 따라, 상기 차속 제어 모터(26)의 회전 동력이 기어 박스(31)에 전달된다. 기어 박스(31)의 출력측 샤프트(31a)는 스크롤(17)에 연결된다. 결과적으로, 보올(12)의 회전속도와 차속 제어 모터 샤프트(27)의 회전속도와, 기어 박스(31) 내부의 기어비(gear ratio)에 의해 상기 출력측 샤프트(31a) 및 스크롤(17)의 회전속도가 결정된다. 한편, 차속 제어 모터(26)는 발전기가 내재된 소위 '발전기 겸용 모터'이다. 따라서, 전기 에너지를 소모하지 않고, 즉 전기 에너지 공급 없이 차속 제어 모터(26)의 샤프트(27)가 회전하면 차속 제어 모터(26)에서 전기 에너지가 발생한다. One side of the gear box 31 is connected to the other side of the bowl 12. The pulley 30 is coupled to the other side of the gear box 31, the pulley 28 is also coupled to the shaft 27 of the vehicle speed control motor 26, and the pair of pulleys 28, 30 is a timing belt ( 29). Accordingly, the rotational power of the vehicle speed control motor 26 is transmitted to the gear box 31. The output side shaft 31a of the gear box 31 is connected to the scroll 17. As a result, the rotation speed of the bowl 12, the rotation speed of the vehicle speed control motor shaft 27, and the rotation of the output shaft 31a and the scroll 17 by the gear ratio inside the gear box 31 Speed is determined. On the other hand, the vehicle speed control motor 26 is a so-called 'generator combined motor' with a built-in generator. Therefore, when the shaft 27 of the vehicle speed control motor 26 rotates without consuming electric energy, that is, without supplying electric energy, electric energy is generated in the vehicle speed control motor 26.
보올(12)과 스크롤(17)이 회전할 때 피드 파이프(11)를 통해 함수율(percentage of moisture content)이 높은 슬러지가 스크롤(17)의 내부 공간으로 유입되면, 스크롤(17)의 회전 원심력에 의해 상기 슬러지는 슬러지 유출구(19)를 통해 보올(12)의 내부 공간으로 유출된다. 상기 슬러지 유출구(19)를 통해 유출된 슬러지에 보올(12)의 회전 원심력이 작용하므로, 밀도 차이에 의해 상기 슬러지에 포함된 물(H2O)이 탈수 분리된다. When the sludge with a high percentage of moisture content flows into the inner space of the scroll 17 through the feed pipe 11 when the bowl 12 and the scroll 17 rotate, the rotation centrifugal force of the scroll 17 By this, the sludge is discharged to the inner space of the bowl 12 through the sludge outlet 19. Since the rotary centrifugal force of the bowl 12 acts on the sludge discharged through the sludge outlet 19, water (H 2 O) contained in the sludge is dehydrated and separated by a density difference.
스크롤(17)의 회전하는 스크류 블레이드(18)에 밀려 상기 탈수된 슬러지는 계속적으로 탈수가 진행되면서 보올(12)의 일 측으로 이송되어 슬러지 배출구(14)를 통해 보올(12) 외부로 배출된다. 슬러지에서 탈수된 물은 보올(12)의 타 측으로 이동하여 배출된다.The dewatered sludge being pushed by the rotating screw blade 18 of the scroll 17 is continuously dewatered and transferred to one side of the bowl 12 and discharged to the outside of the bowl 12 through the sludge outlet 14. The water dehydrated from the sludge is discharged by moving to the other side of the bowl 12.
데칸터형 원심분리 탈수기(10A)는 주동 모터(21)에 전력을 공급하는 주동 모터 인버터(inverter)(40)와, 차속 제어 모터(26)에 전력을 공급하는 차속 제어 모터 인버터(42)와, 상기 주동 모터 인버터(40)와 상기 차속 제어 모터 인버터(42) 사이를 전력 배분 가능하게 연결하는 공통 직류 버스(common DC bus)(45)와, 주동 모터(21)의 샤프트(22)의 회전속도를 측정하는 주동 모터 엔코더(encoder)(32)와, 스크롤(17)의 회전속도, 즉 기어 박스(31)의 출력측 샤프트(31a)의 회전속도를 측정하는 스크롤 엔코더(33)와, 주동 모터 인버터(40) 및 차속 제어 모터 인버터(42)를 제어하여 보올(12)의 회전속도 및 스크롤(17)의 회전속도를 제어하는 콘트롤러(55A)를 더 구비한다. The decanter-type centrifugal dehydrator 10A includes a main motor inverter 40 for supplying power to the main motor 21, a vehicle speed control motor inverter 42 for supplying power to the vehicle speed control motor 26, Rotational speed of the common DC bus (45) and the shaft (22) of the main motor (21) to connect power between the main motor inverter (40) and the vehicle speed control motor inverter (42). A main motor encoder (32) for measuring, and a scroll encoder (33) for measuring the rotational speed of the scroll (17), that is, the rotational speed of the output shaft (31a) of the gear box (31), and the main motor inverter (40) and a vehicle speed control motor controller (42) to control the rotational speed of the bowl (12) and the scroll (17) to further control the controller (55A).
주동 모터 인버터(40)와 차속 제어 모터 인버터(42)는 3상 교류 전원(5)에 연결되며, 공통 직류 버스(45)에 연결되도록 상기 전원(5)에서 공급된 교류(AC)를 직류(DC)로 변환한다. 상기 공통 직류 버스(45)를 통해 주동 모터 인버터(40)와 차속 제어 모터 인버터(42)에 배분된 직류(DC)는 다시 교류로 변환되어 주동 모터(21)와 차속 제어 모터(26)에 공급된다. The main motor inverter 40 and the vehicle speed control motor inverter 42 are connected to a three-phase AC power supply 5, and the AC (AC) supplied from the power supply 5 is connected to a common DC bus 45 to direct current (AC). DC). Direct current (DC) distributed to the main motor inverter 40 and the vehicle speed control motor inverter 42 through the common DC bus 45 is converted back to AC and supplied to the main motor 21 and the vehicle speed control motor 26 do.
데칸터형 원심분리 탈수기(10A)는, 공통 직류 버스(45)에 연결된 축전 유닛(70)과, 주동 모터 인버터(49) 및 차속 제어 모터 인버터(42) 중 적어도 하나에 연결된 저항(49)을 더 구비한다. 축전 유닛(70)은 여분의 전기 에너지를 축적하고 필요시에 공급하는 유닛으로, 수퍼 커패시터(super capacitor)(71), 전압 측정 센서(73), 충전 스위치(75), 및 방전 스위치(80)를 구비한다. The decanter-type centrifugal dehydrator 10A further includes a power storage unit 70 connected to a common DC bus 45 and a resistor 49 connected to at least one of the main motor inverter 49 and the vehicle speed control motor inverter 42. Be equipped. The power storage unit 70 is a unit that accumulates excess electrical energy and supplies it when necessary, a super capacitor 71, a voltage measurement sensor 73, a charge switch 75, and a discharge switch 80 It is provided.
수퍼 커패시터(71)는 2차 전지 대용으로 사용 가능할 정도로 일반 커패시터(capacitor)보다 전기 용량이 크게 강화된 커패시터이다. 일반 커패시터의 전기 용량이 1 내지 수십 μF(microfarad)인데 비하여 수퍼 커패시터의 전기 용량은 1 내지 10 F(farad)에 이른다. 수퍼 커패시터(71)는 2차 전지보다 매우 많이 반복적으로 충방전 가능하여 내구성이 우수하고, 가격이 2차 전지의 가격의 1/2 내지 1/4 일 정도로 경제성이 우수하다. 또한, 수퍼 커패시터(71)는 방전 초기에 큰 전기 에너지를 방출 공급하는 특성이 있어서, 전동 모터를 이용하여 동작 초기에 큰 동력을 발생시킬 필요가 있는 경우에 유용하다. The supercapacitor 71 is a capacitor having a greatly enhanced electric capacity than a normal capacitor to be usable as a secondary battery. The capacitance of a typical capacitor is 1 to several tens of μF (microfarad), whereas that of a supercapacitor ranges from 1 to 10 F (farad). The supercapacitor 71 can be charged and discharged much more repeatedly than the secondary battery, and thus has excellent durability, and is economical at a price of about 1/2 to 1/4 of the price of the secondary battery. In addition, the supercapacitor 71 has a characteristic of discharging and supplying large electric energy at the beginning of discharge, and is useful when it is necessary to generate a large amount of power at the beginning of operation using an electric motor.
차속 제어 모터(26)의 샤프트(27)와 기어 박스(31)는 회전 동력 전달 가능하게 연결되어 있으므로, 차속 제어 모터(26)에 전기 에너지가 공급되지 않더라도 보올(12)이 회전하면 차속 제어 모터 샤프트(27)가 회전할 수 있다. 예를 들어, 후술할 주동 모터(21)에 공급되는 전압의 크기가 0V 인 전압 차단 구간(T1~T2 사이)(도 3 참조)에서는 차속 제어 모터(26)에 전기 에너지가 공급되지 않더라도, 즉 차속 제어 모터(26)에 공급되는 전압의 크기가 OV 라고 하더라도 차속 제어 모터 샤프트(27)가 회전하므로, 차속 제어 모터(26)에서 전기 에너지가 생성될 수 있다. 상기 차속 제어 모터(26)에서 생성된 전기 에너지는 차속 제어 모터 인버터(42)로 유입되고, 공통 직류 버스(45)를 통해 축전 유닛(70)의 수퍼 커패시터(71)에 축적된다. Since the shaft 27 of the vehicle speed control motor 26 and the gear box 31 are connected to transmit rotational power, even if electric energy is not supplied to the vehicle speed control motor 26, when the bowl 12 rotates, the vehicle speed control motor The shaft 27 can rotate. For example, in the voltage blocking section (between T1 to T2) where the magnitude of the voltage supplied to the main motor 21 to be described later is 0V (see FIG. 3), even if electric energy is not supplied to the vehicle speed control motor 26, that is, Even if the magnitude of the voltage supplied to the vehicle speed control motor 26 is OV, the vehicle speed control motor shaft 27 rotates, so that electric energy may be generated in the vehicle speed control motor 26. The electric energy generated by the vehicle speed control motor 26 flows into the vehicle speed control motor inverter 42 and is accumulated in the super capacitor 71 of the power storage unit 70 through the common DC bus 45.
그리고, 전압 차단 구간 이후에 주동 모터(21)에 일정한 크기의 전압이 공급되는 정상 전압 구간(T2~T3 사이)(도 3 참조)이 도래하면, 상기 정상 전압 구간 동안에 상기 수퍼 커패시터(71)에 축적된 전기 에너지가 방전되어 공통 직류 버스(45)와 주동 모터 인버터(40)를 통해 주동 모터(21)에 공급된다. 한편, 차속 제어 모터(26)에서 생성되어 공통 직류 버스(45)를 통해 공급되는 전기 에너지가 수퍼 커패시터(71)의 전기 용량을 초과하면, 초과된 전기 에너지는 저항(49)에서 열 에너지로 소모될 수 있다. Then, when the normal voltage section (between T2 and T3) (see FIG. 3) in which a voltage of a constant magnitude is supplied to the main motor 21 after the voltage cutoff period (see FIG. 3) arrives, the supercapacitor 71 is provided during the normal voltage section. The accumulated electrical energy is discharged and supplied to the main motor 21 through the common DC bus 45 and the main motor inverter 40. On the other hand, when the electric energy generated by the vehicle speed control motor 26 and supplied through the common DC bus 45 exceeds the electric capacity of the super capacitor 71, the excess electric energy is consumed as heat energy in the resistor 49 Can be.
전압 측정 센서(73)는 공통 직류 버스(45)의 양극(positive electrode)과 음극(negative electrode) 간 전압을 측정하는 센서로서, 그 측정 신호는 콘트롤러(55A)에 전달된다. 데칸터형 원심분리 탈수기(10A)가 작동을 개시하면 보올(12)의 회전속도가 0 rpm 으로부터 정상 운전 회전속도 R1 rpm(도 4 참조)까지 점진적으로 상승한다. 상기 보올(12)의 회전속도가 정상 운전 회전속도에 도달한 이후에, 전압 측정 센서(73)에서 측정된 전압, 즉 콘트롤러(55A)에 의해 전압 측정 센서(73)의 측정 신호로부터 산출된 전압이 미리 설정한 기준 전압보다 크거나 같으면, 상기 공통 직류 버스(45)를 통해 수퍼 커패시터(71)에 전기 에너지가 축적되도록 콘트롤러(55A)가 축전 유닛(70)을 제어한다. 반대로, 전압 측정 센서(73)에서 측정된 전압이 상기 기준 전압보다 낮으면 상기 수퍼 커패시터(71)에 축적된 전기 에너지가 상기 공통 직류 버스(45)를 통해 방전되도록 콘트롤러(55A)가 축전 유닛(70)을 제어한다. The voltage measurement sensor 73 is a sensor that measures the voltage between the positive electrode and the negative electrode of the common DC bus 45, and the measurement signal is transmitted to the controller 55A. When the decanter-type centrifugal dehydrator 10A starts to operate, the rotational speed of the bowl 12 gradually increases from 0 rpm to the normal operating rotational speed R1 rpm (see FIG. 4). After the rotation speed of the bowl 12 reaches the normal operation rotation speed, the voltage measured by the voltage measurement sensor 73, that is, the voltage calculated from the measurement signal of the voltage measurement sensor 73 by the controller 55A If it is greater than or equal to the preset reference voltage, the controller 55A controls the power storage unit 70 so that electrical energy is accumulated in the super capacitor 71 through the common DC bus 45. On the contrary, if the voltage measured by the voltage measurement sensor 73 is lower than the reference voltage, the controller 55A stores the electrical energy accumulated in the super capacitor 71 through the common DC bus 45 so that the power storage unit ( 70).
충전 스위치(75)와 방전 스위치(80)는 수퍼 커패시터(71)의 충전 또는 방전시에 온-오프(ON-OFF)되는 스위치로서, 도 2에 도시된 예에서는 SSR(solid state relay)을 포함하여 구성된다. 구체적으로, 충전 스위치(75)와 방전 스위치(80)는 각각, 광을 발하는 LED(light emitting diode)(76, 81)와, 상기 LED(76, 81)에서 조사되는 광(light)의 수광(受光) 여부에 따라 전류를 개폐하는 포토 트랜지스터(photo transister)(77, 82)를 구비한다. 충전 스위치(75)와 방전 스위치(80)의 LED(76, 81)는 콘트롤러(55A)와 전기 신호 전달 가능하게 연결된다. 충전 스위치(75)와 방전 스위치(80)의 포토 트랜지스터(77, 82)는 공통 직류 버스(45)의 양극과 음극 사이에서 병렬로 연결되고, 상기 충전 스위치(75)의 포토 트랜지스터(77)와 수퍼 커패시터(71), 및 상기 방전 스위치(80)의 포토 트랜지스터(82)는 각각 직렬로 연결된다. The charge switch 75 and the discharge switch 80 are on-off (ON-OFF) switches when the supercapacitor 71 is charged or discharged. In the example illustrated in FIG. 2, a solid state relay (SSR) is included. It is configured by. Specifically, the charging switch 75 and the discharging switch 80 respectively receive light emitting diodes (LEDs) 76 and 81 that emit light, and light reception of light emitted from the LEDs 76 and 81 ( Phototransistors 77 and 82 that open and close the current depending on whether or not the light is provided. The charge switch 75 and the LEDs 76 and 81 of the discharge switch 80 are connected to the controller 55A to enable electrical signal transmission. The photo transistors 77 and 82 of the charge switch 75 and the discharge switch 80 are connected in parallel between the anode and the cathode of the common DC bus 45, and the photo transistor 77 of the charge switch 75 The supercapacitor 71 and the photo transistors 82 of the discharge switch 80 are each connected in series.
상기 전압 측정 센서(73)에서 측정된 전압이 미리 설정된 기준 전압보다 크거나 같으면, 콘트롤러(55A)의 제어 신호에 의해 충전 스위치(75)의 LED(76)는 광을 조사하고, 방전 스위치(80)의 LED(81)는 광을 조사하지 않는다. 그리하면, 충전 스위치(75)의 포토 트랜지스터(77)를 통한 전류는 개방(ON)되고, 방전 스위치(80)의 포토 트랜지스터(82)를 통한 전류는 차단(OFF)된다. 이에 따라, 수퍼 커패시터(71)에 전기 에너지가 충전된다. 반면에, 상기 전압 측정 센서(73)에서 측정된 전압이 미리 설정된 기준 전압보다 작으면, 콘트롤러(55A)의 제어 신호에 의해 충전 스위치(75)의 LED(76)는 광을 조사하지 않고, 방전 스위치(80)의 LED(81)는 광을 조사한다. 그리하면, 충전 스위치(75)의 포토 트랜지스터(77)를 통한 전류는 차단(OFF)되고, 방전 스위치(80)의 포토 트랜지스터(82)를 통한 전류는 개방(ON)된다. 이에 따라, 수퍼 커패시터(71)에 축적된 전기 에너지가 방전된다. If the voltage measured by the voltage measurement sensor 73 is greater than or equal to a preset reference voltage, the LED 76 of the charging switch 75 irradiates light by the control signal of the controller 55A, and the discharge switch 80 ) LED 81 does not emit light. Then, the current through the photo transistor 77 of the charge switch 75 is opened (ON), and the current through the photo transistor 82 of the discharge switch 80 is blocked (OFF). Accordingly, electric energy is charged in the supercapacitor 71. On the other hand, if the voltage measured by the voltage measurement sensor 73 is smaller than a preset reference voltage, the LED 76 of the charging switch 75 is not irradiated with light by the control signal of the controller 55A and discharges. The LED 81 of the switch 80 emits light. Then, the current through the photo transistor 77 of the charge switch 75 is cut off (OFF), and the current through the photo transistor 82 of the discharge switch 80 is opened (ON). Accordingly, electrical energy accumulated in the supercapacitor 71 is discharged.
충전 스위치(75)의 포토 트랜지스터(77)와 방전 스위치(80)의 포토 트랜지스터(82)는 각각, 다이오드(diode)(79, 84) 및 퓨즈(fuse)(78, 83)와 직렬로 연결된다. 상기 다이오드(79, 84)는 각각, 수퍼 커패시터(71)의 충전시 및 방전시에 역전류 발생을 방지하기 위한 소자이고, 상기 퓨즈(78, 83)는 각각, 수퍼 커패시터(71)의 추전시 및 방전시에 과전류 또는 과전압으로 인한 화재 발생을 방지하기 위한 소자이다. The photo transistor 77 of the charge switch 75 and the photo transistor 82 of the discharge switch 80 are connected in series with diodes 79, 84 and fuses 78, 83, respectively. . The diodes 79 and 84 are elements for preventing the occurrence of a reverse current at the time of charging and discharging of the super capacitor 71, respectively, and the fuses 78 and 83 are at the time of power supply of the super capacitor 71, respectively. And an element for preventing fire due to overcurrent or overvoltage during discharge.
주동 모터 엔코더(32)에서 측정된 주동 모터 샤프트(22)의 회전속도 측정값은 콘트롤러(55A)로 송신되고, 콘트롤러(55A)는 이 측정값으로부터 보올(12)의 회전속도를 산출한다. 스크롤 엔코더(33)에서는 직접 스크롤(17)의 회전속도가 측정되고, 이 회전속도 측정값은 콘트롤러(55A)로 송신된다. 한편, 도 1에 도시된 바와 달리 본 발명의 변형 실시예에 따른 데칸터형 원심분리 탈수기는 스크롤 엔코더 대신에 차속 제어 모터 샤프트의 회전속도를 측정하는 차속 제어 모터 엔코더를 구비할 수도 있다. 이 경우, 차속 제어 모터 샤프트의 회전속도 측정값이 콘트롤러에 송신되고, 콘트롤러는 주동 모터 샤프트의 회전속도 측정값과 차속 제어 모터 샤프트의 회전속도 측정값으로부터 스크롤(17)의 회전속도를 산출한다. The rotation speed measurement value of the main motor shaft 22 measured by the main motor encoder 32 is transmitted to the controller 55A, and the controller 55A calculates the rotation speed of the bowl 12 from this measurement value. In the scroll encoder 33, the rotational speed of the direct scroll 17 is measured, and this rotational speed measurement value is transmitted to the controller 55A. Meanwhile, as illustrated in FIG. 1, a decanter-type centrifugal dehydrator according to a modified embodiment of the present invention may include a vehicle speed control motor encoder that measures the rotational speed of the vehicle speed control motor shaft instead of the scroll encoder. In this case, the rotation speed measurement value of the vehicle speed control motor shaft is transmitted to the controller, and the controller calculates the rotation speed of the scroll 17 from the rotation speed measurement value of the main motor shaft and the rotation speed measurement value of the vehicle speed control motor shaft.
도 3은 도 1의 주동 모터에 공급되는 전압의 크기를 나타낸 그래프이고, 도 4은 도 1의 보올과 스크롤의 회전속도를 나타낸 그래프이다. 도 1 내지 도 4를 함께 참조하면, 보올(12) 내부로 슬러지가 공급되는 동안, 즉 피드 파이프(11)를 통해 슬러지가 스크롤(17) 내부 공간으로 공급되는 동안에, 주동 모터(21)에 공급되는 전압에 0V(volt) 보다 큰 일정한 크기(V1)로 공급되는 정상 전압 구간과, 전압 크기가 0V인 전압 차단 구간이 교번하여 존재하도록, 콘트롤러(55A)는 주동 모터 인버터(40)를 제어한다. 도 3에서 정상 전압 구간은 T0 ~ T1 구간과 T2 ~ T3 구간이고, 전압 차단 구간은 T1 ~ T2 구간이다. 3 is a graph showing the magnitude of the voltage supplied to the main motor of FIG. 1, and FIG. 4 is a graph showing the rotational speed of the bowl and scroll of FIG. 1. 1 to 4 together, while the sludge is supplied into the bowl 12, that is, while the sludge is supplied to the interior space of the scroll 17 through the feed pipe 11, it is supplied to the main motor 21 The controller 55A controls the main motor inverter 40 such that a normal voltage section supplied with a constant size (V1) greater than 0V (volt) and a voltage blocking section having a voltage level of 0V alternately exist at the voltage to be applied. . In FIG. 3, the normal voltage section is a T0 to T1 section and a T2 to T3 section, and a voltage blocking section is a T1 to T2 section.
상기 전압 차단 구간 동안에는 주동 모터(21)로 공급되는 전기 에너지가 없으므로 종래에 전압 차단 구간 없이 계속 정상 전압의 전기 에너지를 공급하는 종래의 데칸터형 원심분리 탈수기에 비해 전기 에너지가 절감된다. 상기 전압 차단 구간 동안에도 보올(12)은 계속 관성 회전한다. Since there is no electric energy supplied to the main motor 21 during the voltage cutoff period, electric energy is reduced compared to a conventional decanter type centrifugal dehydrator that continuously supplies electric energy of a normal voltage without a voltage cutoff period. The bowl 12 continues to rotate inertia even during the voltage cutoff period.
도 4에서 데칸터형 원심분리 탈수기(10A)의 작동을 개시하여 보올(bowl)(12)의 회전속도가 0 rpm 으로부터 정상 운전의 회전속도인 R1 rpm으로 상승할 때까지는 피드 파이프(11)를 통해 슬러지가 투입되지 않는다. 회전속도가 R1 rpm에 도달하는 시간 T0에서 정상 전압 구간이 시작되고, 피드 파이프(11)를 통한 슬러지 투입이 개시된다. 예컨대, 상기 R1 rpm 은 1800 내지 3000 rpm 일 수 있다. 시간 T1에서 정상 전압 구간 이후 전압 차단 구간이 시작되면 보올(12)이 관성에 의해 회전하나, 기어 박스(31)의 부하와 베어링(미도시)의 마찰 부하 등으로 인해 회전속도는 점차 감소하게 된다. In Figure 4, the operation of the decanter-type centrifugal dehydrator 10A is started, and the rotational speed of the bowl 12 rises from 0 rpm to R1 rpm, which is the normal operation speed, through the feed pipe 11. No sludge is added. At a time T0 when the rotational speed reaches R1 rpm, the normal voltage section starts, and sludge input through the feed pipe 11 is started. For example, the R1 rpm may be 1800 to 3000 rpm. When the voltage cutoff period starts after the normal voltage period at time T1, the bowl 12 rotates by inertia, but the rotational speed gradually decreases due to the load of the gear box 31 and the friction load of the bearing (not shown). .
보올(12)의 회전속도가 과도하게 감소하게 되면 탈수 성능에 악영향을 주므로, 전압 차단 구간의 경과 시간은 콘트롤러(55A)에 의해 적절히 제한된다. 구체적으로, 상술한 바와 같이 콘트롤러(55A)는 주기적 반복적으로 주동 모터 엔코더(32)에서 측정된 주동 모터 샤프트(22) 회전속도 측정값을 통해 보올(12)의 회전속도를 산출한다. 상기 전압 차단 구간 동안에 상기 산출된 보올(12)의 회전속도가 미리 정한 하한 속도에 도달하면, 콘트롤러(55A)는 주동 모터(21)에 공급되는 전압이 전압 차단 구간에서 정상 전압 구간으로 전환되도록 주동 모터 인버터(40)를 제어한다. If the rotational speed of the bowl 12 is excessively reduced, the dehydration performance is adversely affected, so the elapsed time of the voltage blocking section is appropriately limited by the controller 55A. Specifically, as described above, the controller 55A periodically and repeatedly calculates the rotational speed of the bowl 12 through the measurement value of the rotational speed of the main motor shaft 22 measured in the main motor encoder 32. When the rotation speed of the calculated bowl 12 reaches a predetermined lower limit speed during the voltage blocking section, the controller 55A causes the voltage supplied to the main motor 21 to switch from the voltage blocking section to a normal voltage section. The motor inverter 40 is controlled.
도 3 및 도 4에서 회전속도 R2가 상기 하한 속도이며, 시간 T2가 보올(12)의 회전속도가 R2가 된 시점으로서, 이 시점으로부터 다시 정상 전압 구간이 재개된다. 여기서, 상기 하한 속도 R2는 상기 정상 전압 구간에서 정상 운전 회전속도인 R1의 85 내지 90%에 속하는 속도일 수 있다. 예를 들면, R1이 2000 rpm이라고 하면, R2는 1700 내지 1800 rpm 중에서 특정된 일 속도일 수 있다. 정상 전압 구간이 재개되더라도 보올(12)의 회전속도가 즉시 정상 운전 회전속도인 R1으로 회복되지는 않으며, 약간의 지연 후에 정상 운전 회전속도 R1으로 회복된다. 3 and 4, the rotational speed R2 is the lower limit speed, and the time T2 is the time when the rotational speed of the bowl 12 becomes R2, from which the normal voltage section is resumed. Here, the lower limit speed R2 may be a speed belonging to 85 to 90% of the normal operation rotation speed R1 in the normal voltage section. For example, if R1 is 2000 rpm, R2 may be a specified work speed from 1700 to 1800 rpm. Even if the normal voltage section is resumed, the rotation speed of the bowl 12 is not immediately restored to the normal operation rotation speed R1, but after a slight delay, the rotation speed is restored to the normal operation rotation speed R1.
상기 전압 차단 구간의 지속 시간에 대한 상기 정상 전압 구간의 지속 시간의 비(ratio)는 1배 내지 3배일 수 있다. 도 3 및 도 4에서 상기 비는 T1 ~ T2 사이 시간에 대한 T0 ~ T1 사이 시간이다. 예를 들어, 상기 정상 전압 구간 지속 시간이 5분이고, 전압 차단 구간의 지속 시간이 5분일 수 있고, 이 경우 상기 비는 1배이다. 상기 비가 1배보다 작으면, 전압 차단 구간에서 정상 전압 구간으로 전환된 후에 보올(12)이 충분한 회전 가속도를 회복하지 못한 상태에서 다시 전압 차단 구간이 시작되므로 전압 차단 구간에서 보올(12)의 회전속도가 급격히 감소하고 슬러지 탈수 성능에 악영향을 미칠 수 있다. 반대로, 상기 비가 3배보다 크면 전압 차단 구간의 총 시간이 작아져서 에너지 절감 효과가 미흡할 수 있다.The ratio of the duration of the normal voltage section to the duration of the voltage cutoff period may be 1 to 3 times. 3 and 4, the ratio is a time between T0 and T1 to a time between T1 and T2. For example, the duration of the normal voltage section may be 5 minutes, and the duration of the voltage blocking period may be 5 minutes, in which case the ratio is 1 time. If the ratio is less than 1 time, the voltage cutoff section is started again after the transition from the voltage cutoff section to the normal voltage section and the bowl 12 does not recover enough rotational acceleration, so the bowl 12 rotates in the voltage cutoff section. The speed decreases drastically and can adversely affect sludge dewatering performance. Conversely, if the ratio is greater than 3 times, the total time of the voltage cut-off period is reduced, so that the energy saving effect may be insufficient.
보올(12) 내부로 슬러지가 공급되어 슬러지의 탈수가 진행되는 동안에 보올(12)의 회전속도와 스크롤(17)의 회전속도 간의 차이가 미리 설정된 허용 범위를 벗어나지 않아야만 양호한 슬러지 탈수 성능이 유지된다. 상술한 바와 같이 콘트롤러(55A)는 주기적 반복적으로 주동 모터 엔코더(32)에서 측정된 주동 모터 샤프트(22) 회전속도 측정값을 통해 보올(12)의 회전속도를 산출하고, 상기 보올(12)의 회전속도와 스크롤 엔코더(33)에서 측정된 스크롤(17) 회전속도 측정값을 비교하여 보올(12)의 회전속도와 스크롤(17)의 회전속도 간 차이를 산출한다. 그리고, 콘트롤러(55A)는 상기 보올(12)의 회전속도와 스크롤(17)의 회전속도 간 차이가 미리 설정된 허용 범위를 벗어나지 않도록, 피드백(feedback) 제어 방식으로 차속 제어 모터 인버터(42)를 제어한다. Good sludge dewatering performance is maintained only when the difference between the rotational speed of the bowl 12 and the rotational speed of the scroll 17 does not exceed a preset allowable range while the sludge is supplied into the bowl 12 and the sludge is dewatered. . As described above, the controller 55A periodically calculates the rotational speed of the bowl 12 through the rotational speed measurement value of the main motor shaft 22 measured by the main motor encoder 32 repeatedly, and the The difference between the rotational speed of the bowl 12 and the rotational speed of the scroll 17 is calculated by comparing the measured rotational speed of the scroll 17 measured by the rotational speed and the scroll encoder 33. Then, the controller 55A controls the vehicle speed control motor inverter 42 by a feedback control method so that the difference between the rotational speed of the bowl 12 and the rotational speed of the scroll 17 does not exceed a preset allowable range. do.
데칸터형 원심분리 탈수기(10A)에서 상기 스크롤(17)의 회전속도는 상기 보올(12)의 회전속도보다 작게 유지되며, 예컨대, 상기 회전속도 차이의 허용 범위는 5 내지 50 rpm일 수 있다. 도 4에서 회전속도 R3은 보올(12)이 정상 운전 회전속도 R1일 때 스크롤(17)의 정상 운전 회전속도이다. 구체적인 예로서 R1이 2000 rpm 이고 보올(12)과 스크롤(17)의 회전속도 차이의 허용 범위가 30 rpm 이라고 가정하면, 콘트롤러(55A)는 주기적 반복적으로 스크롤(17)의 정상 운전 회전속도 R3를 산출하고, 상기 R3가 1970 rpm보다 크거나 작은 것으로 판단되면 상기 R3가 1970 rpm에 수렴하도록 차속 제어 모터 인버터(42)를 제어하여 차속 제어 모터(26)에 공급되는 전압 크기를 조절한다. 그러나, 상기 R3가 1970 rpm 과 같은 것으로 판단되면 콘트롤러(55A)는 차속 제어 모터 인버터(42)를 통해 차속 제어 모터(26)에 공급되는 전압 크기가 그대로 유지되도록 한다. In the decanter-type centrifugal dehydrator 10A, the rotational speed of the scroll 17 is kept smaller than the rotational speed of the bowl 12, for example, the allowable range of the rotational speed difference may be 5 to 50 rpm. In Fig. 4, the rotation speed R3 is the normal operation rotation speed of the scroll 17 when the bowl 12 is the normal operation rotation speed R1. As a specific example, assuming that R1 is 2000 rpm and the allowable range of the rotational speed difference between the bowl 12 and the scroll 17 is 30 rpm, the controller 55A periodically and repeatedly repeats the normal operating rotational speed R3 of the scroll 17. Calculate, and when it is determined that R3 is greater than or less than 1970 rpm, the vehicle speed control motor inverter 42 is controlled to converge R3 to 1970 rpm to adjust the voltage level supplied to the vehicle speed control motor 26. However, when it is determined that R3 is equal to 1970 rpm, the controller 55A maintains the voltage level supplied to the vehicle speed control motor 26 through the vehicle speed control motor inverter 42.
도 4에서 회전속도 R4는 전압 차단 구간에서 보올(12)이 하한 속도 R2일 때 스크롤(17)의 하한 속도이다. 전압 차단 구간에서는 주동 모터(26) 뿐만 아니라 차속 제어 모터(26)에도 전기 에너지가 공급되지 않으며, 보올(12)과 스크롤(17)의 회전속도는 점차 감소한다. 보올(12)의 회전속도와 스크롤(17)의 회전속도 차이는 전압 차단 구간이 시작된 이후 시간이 경과함에 따라 점차 확대되어서, 양 자(12, 17) 간 회전속도의 차이가 허용범위의 최대치, 예컨대, 50 rpm 를 초과하게 되면 정상 전압 구간(T2 ~ T3)으로 전환된다. 상기 보올(12)의 하한 속도 R2 및 스크롤(17)의 하한 속도 R4는 각각, 보올(12)과 스크롤(17)의 회전속도 차이가 허용 범위의 최대값에 도달할 때 보올(12)의 회전속도 및 스크롤(17)의 회전속도가 된다. In FIG. 4, the rotation speed R4 is the lower speed of the scroll 17 when the bowl 12 is the lower speed R2 in the voltage cutoff period. In the voltage cutoff period, electric energy is not supplied to the vehicle speed control motor 26 as well as the main motor 26, and the rotational speeds of the bowl 12 and the scroll 17 gradually decrease. The difference between the rotational speed of the bowl (12) and the rotational speed of the scroll (17) gradually increases as time elapses after the start of the voltage blocking section, so that the difference in rotational speed between the two (12, 17) is the maximum value of the allowable range, For example, when it exceeds 50 rpm, it is switched to the normal voltage section (T2 to T3). The lower speed R2 of the bowl 12 and the lower speed R4 of the scroll 17 respectively rotate the bowl 12 when the difference in rotational speed between the bowl 12 and the scroll 17 reaches the maximum value of the allowable range. It becomes the speed and the rotation speed of the scroll 17.
보올(12)의 회전속도가 하한 속도 R2에 도달하여 보올(12)에 공급되는 전압이 전압 차단 구간에서 정상 전압 구간으로 전환되고 보올(12)의 회전속도가 정상 운전 회전속도 R1까지 점차 상승하면, 스크롤(17)의 회전속도도 하한 속도인 R4에 도달한 이후 정상 운전 회전속도 R3까지 다시 상승하게 된다. When the rotational speed of the bowl 12 reaches the lower limit speed R2, the voltage supplied to the bowl 12 is switched from the voltage cutoff section to the normal voltage section, and the rotational speed of the bowl 12 gradually rises to the normal driving speed R1. , After the rotation speed of the scroll 17 also reaches the lower limit speed R4, it rises again to the normal operation rotation speed R3.
상술한 바와 같이, 시간 T1에서 전압 차단 구간이 시작되면 차속 제어 모터(26)에도 전기 에너지 공급이 차단되고, 그럼에도 불구하고 차속 제어 모터(26)의 샤프트(27)가 회전하여 전기 에너지가 생성되며, 이 전기 에너지는 충전 유닛(70)의 수퍼 커패시터(71)에 축적된다. 또한, 시간 T2에서 정상 전압 구간이 다시 시작되면 상기 수퍼 커패시터(71)에 축적된 전기 에너지가 방전되어 주동 모터(21)에 공급된다. 수퍼 커패시터(71)는 2차 전지와 달리 방전 초기에 방출 공급하는 특성이 있어서, 전압 차단 구간 이후에 다시 시작된 정상 전압 구간의 초기에 주동 모터(21)의 샤프트(22)가 큰 토크(torque)로 회전한다. 이로 인해 보올(12) 및 스크롤(17)의 회전속도가 정상 운전 회전속도(R1, R3)로 빠르게 회복될 수 있다. As described above, when the voltage cutoff period starts at time T1, the electric energy supply is also cut off to the vehicle speed control motor 26. Nevertheless, the shaft 27 of the vehicle speed control motor 26 rotates to generate electric energy. , This electrical energy is accumulated in the supercapacitor 71 of the charging unit 70. In addition, when the normal voltage section restarts at time T2, electrical energy accumulated in the supercapacitor 71 is discharged and supplied to the main motor 21. Unlike the secondary battery, the supercapacitor 71 has a characteristic of supplying discharge at the initial stage of discharge, so that the shaft 22 of the main motor 21 has a large torque at the beginning of the normal voltage period restarted after the voltage cutoff period. Rotates to Due to this, the rotational speed of the bowl 12 and the scroll 17 can be quickly recovered to the normal driving rotational speeds R1 and R3.
상기 전압 차단 구간 동안에 상기 충전 스위치(75)가 전류가 흐르도록 온(ON) 되고 방전 스위치(80)가 전류가 차단되게 오프(OFF) 되어서 수퍼 커패시터(71)가 충전되고, 상기 정상 전압 구간 동안에 상기 충전 스위치(75)가 전류가 차단되게 오프(OFF) 되고 방전 스위치(80)가 전류가 흐르도록 온(ON) 되어서 수퍼 커패시터(71)에 축적된 전기 에너지가 방전될 수 있도록, 시험(test)를 통해 상기 기준 전압이 적절한 값으로 설정될 수 있다. During the voltage cutoff period, the charging switch 75 is turned on so that current flows, and the discharge switch 80 is turned off so that the current is cut off, so that the supercapacitor 71 is charged, and during the normal voltage section The charging switch 75 is turned off so that the current is cut off, and the discharge switch 80 is turned on so that current flows, so that the electric energy accumulated in the supercapacitor 71 can be discharged. ), The reference voltage may be set to an appropriate value.
이상에서 설명한 데칸터형 원심분리 탈수기(10A)에 의하면, 주동 모터(21)에 전기 에너지 공급이 간헐적으로 차단되는 동안에 차속 제어 모터(26)에서 생성되는 전기 에너지가 수퍼 커패시터(71)에 축적되고, 상기 주동 모터(21)에 전기 에너지 공급이 다시 시작되면 상기 수퍼 커패시터(71)에 축적된 전기 에너지가 방전되어 상기 주동 모터(21)에 공급된다. 따라서, 데칸터형 원심분리 탈수기(10A)를 이용한 슬러지 탈수 작업의 작업 품질은 양호하게 유지하면서, 상기 탈수 작업에 투입되는 에너지 소비량, 및 그로 인한 작업 비용을 절감할 수 있다. According to the decanter-type centrifugal dehydrator 10A described above, the electric energy generated by the vehicle speed control motor 26 is accumulated in the supercapacitor 71 while the electric energy supply to the main motor 21 is intermittently blocked, When the electric energy supply to the main motor 21 is restarted, the electric energy accumulated in the super capacitor 71 is discharged and supplied to the main motor 21. Therefore, while maintaining a good working quality of the sludge dewatering operation using the decanter-type centrifugal dehydrator 10A, it is possible to reduce the energy consumption and the operation cost resulting from the dewatering operation.
도 5는 본 발명의 제2 실시예에 따른 데칸터형 원심분리 탈수기의 구성도이다. 도 5를 참조하면, 본 발명의 제2 실시예에 따른 데칸터형 원심분리 탈수기(10B)는 도 1 내지 도 4를 참조하여 설명한 본 발명의 제1 실시예에 따른 데칸터형 원심분리 탈수기(10A)와 유사한 구성을 구비하므로, 이하에서는 차이 나는 구성에 대해서만 상세하게 설명한다. 도 1과 도 5에서 동일한 참조번호는 그 구성과 기능이 동일하므로 중복되는 설명은 생략한다. 본 발명의 제2 실시예에 따른 데칸터형 원심분리 탈수기(10B)는 도 1의 충전 유닛(70)을 대신하여 공통 직류 버스(45)에 연결된 2차 전지(51)를 더 구비한다. 5 is a block diagram of a decanter-type centrifugal dehydrator according to a second embodiment of the present invention. 5, the decanter-type centrifugal dehydrator 10B according to the second embodiment of the present invention is a decanter-type centrifugal dehydrator 10A according to the first embodiment of the present invention described with reference to FIGS. 1 to 4 Since a configuration similar to that is provided, the following will be described in detail only for the configuration that is different. The same reference numbers in FIGS. 1 and 5 have the same configuration and function, and thus redundant description will be omitted. The decanter-type centrifugal dehydrator 10B according to the second embodiment of the present invention further includes a secondary battery 51 connected to the common DC bus 45 instead of the charging unit 70 of FIG. 1.
발전기 겸용 모터인 차속 제어 모터(26)에서 생성된 전기 에너지는 공통 직류 버스(45)와 차속 제어 모터 인버터(42)를 통해 2차 전지(51)에 저장된다. 상기 2차 전지(51)에 저장된 전기 에너지는 공통 직류 버스(45)와 주동 모터 인버터(40)를 통해 주동 모터(21)에 공급된다. 상기 콘트롤러(55B)는 2차 전지(51)의 충전 및 방전을 제어하는 기능도 수행한다. The electric energy generated by the vehicle speed control motor 26 which is a generator combined motor is stored in the secondary battery 51 through the common DC bus 45 and the vehicle speed control motor inverter 42. The electric energy stored in the secondary battery 51 is supplied to the main motor 21 through the common DC bus 45 and the main motor inverter 40. The controller 55B also functions to control charging and discharging of the secondary battery 51.
도 6는 본 발명의 제3 실시예에 따른 데칸터형 원심분리 탈수기의 구성도이다. 도 6를 참조하면, 본 발명의 제3 실시예에 따른 데칸터형 원심분리 탈수기(10C)는 도 1 내지 도 5을 참조하여 설명한 본 발명의 제1 실시예 및 제2 실시예에 따른 데칸터형 원심분리 탈수기(10A, 10B)와 유사한 구성을 구비하므로, 이하에서는 차이 나는 구성에 대해서만 상세하게 설명한다. 도 1, 도 5, 및 도 6에서 동일한 참조번호는 그 구성과 기능이 동일하므로 중복되는 설명은 생략한다. 본 발명의 제3 실시예에 따른 데칸터형 원심분리 탈수기(10C)에서 주동 모터(56)는 보올(12)을 회전시키는 동력을 생성하는 모터이다. 6 is a configuration diagram of a decanter-type centrifugal dehydrator according to a third embodiment of the present invention. 6, the decanter-type centrifugal dehydrator 10C according to the third embodiment of the present invention is a decanter-type centrifuge according to the first and second embodiments of the present invention described with reference to FIGS. 1 to 5 Since it has a similar configuration to the separation dehydrators 10A, 10B, only the different configurations will be described in detail below. In FIG. 1, FIG. 5, and FIG. 6, the same reference numerals have the same configuration and function, and thus redundant description will be omitted. In the decanter-type centrifugal dehydrator 10C according to the third embodiment of the present invention, the main motor 56 is a motor that generates power to rotate the bowl 12.
한편, 상기 주동 모터(56)는 자신의 샤프트(57)가 전기 에너지를 소모하지 않고 회전하면 전기 에너지를 발생시키는 발전기 겸용 모터이다. 부연하면, 본 발명의 제1 실시예에 따른 데칸터형 원심분리 탈수기(10A)를 설명하면서 언급한 정상 전압 구간 후 전압 차단 구간에서 보올(12)이 관성에 의해 회전하므로, 주동 모터(56)에 전기 에너지 공급이 차단되었음에도 주동 모터 샤프트(57)는 계속 회전하고, 이로 인해 전기 에너지가 생성된다.On the other hand, the main motor 56 is a generator combined motor that generates electric energy when its shaft 57 rotates without consuming electric energy. Incidentally, since the decanter-type centrifugal dehydrator 10A according to the first embodiment of the present invention is described, the bowl 12 rotates by inertia in the voltage cutoff section after the normal voltage section mentioned, so that the main motor 56 Although the electric energy supply is cut off, the main motor shaft 57 continues to rotate, thereby generating electric energy.
상기 데칸터형 원심분리 탈수기(10C)는 도 1의 축전 유닛(70)을 대신하여 전력 제어기(58)와 2차 전지(52)를 구비한다. 전력 제어기(58)는 주동 모터(56)에서 전기 에너지가 생성되면 이를 변환하여 공통 직류 버스(45)로 향하도록 한다. 즉, 주동 모터(56)에서 전기 에너지가 생성되면 도 6에 실선으로 도시된 바와 같이 스위치(59)가 주동 모터(56)와 전력 제어기(58)를 전기적으로 연결시켜 상기 주동 모터(56)에서 생성된 전기 에너지가 전력 제어기(58)로 유입되고, 전력 제어기(58)에서 교류 전기가 직류 전기로 변환되어 공통 직류 버스(45)로 공급된다. 한편, 전압 차단 구간에서 정상 전압 구간으로 전환되면 도 6에 이점 쇄선으로 도시된 바와 같이 스위치(59)가 주동 모터(56)와 전력 제어기(58)를 전기적으로 단선시키고, 주동 모터 인버터(40)를 통해 주동 모터(56)로 전기 에너지가 공급된다. The decanter-type centrifugal dehydrator 10C includes a power controller 58 and a secondary battery 52 in place of the power storage unit 70 of FIG. 1. The power controller 58 converts electrical energy from the main motor 56 when it is generated to direct it to the common DC bus 45. That is, when electric energy is generated from the main motor 56, the switch 59 electrically connects the main motor 56 and the power controller 58 as shown by a solid line in FIG. 6, so that the main motor 56 The generated electrical energy flows into the power controller 58, and AC power is converted into DC electricity in the power controller 58 and supplied to the common DC bus 45. On the other hand, when switching from the voltage cutoff section to the normal voltage section, the switch 59 electrically disconnects the main motor 56 and the power controller 58, as shown by the dashed line in FIG. 6, and the main motor inverter 40 Electrical energy is supplied to the main motor 56 through.
2차 전지(52)는 공통 직류 버스(45)에 연결된다. 상기 2차 전지(52)는 공통 직류 버스(45)를 통해 주동 모터(56)에서 생성된 전기 에너지를 저장하고, 저장된 전기 에너지를 상기 주동 모터 인버터(40)에 공급한다. 상기 주동 모터 인버터(40)에 공급된 전기는 주동 모터(21)에 공급된다. 상기 콘트롤러(55C)는 전력 제어기(58)의 스위치(59)의 온/오프(ON/OFF)를 제어하는 기능과, 2차 전지(52)의 충전 및 방전을 제어하는 기능도 수행한다. The secondary battery 52 is connected to a common DC bus 45. The secondary battery 52 stores electrical energy generated by the main motor 56 through the common DC bus 45 and supplies the stored electrical energy to the main motor inverter 40. Electricity supplied to the main motor inverter 40 is supplied to the main motor 21. The controller 55C also performs a function of controlling ON / OFF of the switch 59 of the power controller 58 and a function of controlling charging and discharging of the secondary battery 52.
상기 2차 전지(52)와 전력 제어기(58)와 스위치(59)는 과잉 생산된 전기 에너지를 저장해 두었다가 일시적으로 부족할 때 송전해주는 소위 '에너지 축전 장치(ESS: energy storage system)'를 구성한다. The secondary battery 52, the power controller 58, and the switch 59 constitute a so-called 'energy storage system (ESS)' that stores excessively produced electrical energy and transmits it when it is temporarily insufficient.
이상에서 설명한 본 발명의 제2 및 제3 실시예에 따른 에너지 절감형 데칸터형 원심분리 탈수기(10B, 10C)에 의하면, 슬러지 탈수 기능은 그대로 유지하면서도 주동 모터(21, 56)에 인가되는 전압을 간헐적으로 차단하여서 에너지 소모를 절감하고 운전 비용을 절감할 수 있다. 또한, 전압 차단 구간 동안에 차속 제어 모터(26) 또는 주동 모터)(56)에서 생성된 전기 에너지를 2차 전지(51, 52)에 저장하고, 이를 보올(12)과 스크롤(17)의 회전 동력으로 사용할 수 있어, 에너지를 더욱 절감할 수 있다. According to the energy-saving decanter-type centrifugal dehydrator 10B, 10C according to the second and third embodiments of the present invention described above, the voltage applied to the main motors 21 and 56 is maintained while the sludge dewatering function is maintained. Intermittent shut-off can reduce energy consumption and reduce operating costs. In addition, during the voltage cutoff period, the electric energy generated by the vehicle speed control motor 26 or the main motor 56 is stored in the secondary batteries 51 and 52, and the rotational power of the bowl 12 and the scroll 17 is stored. As it can be used, energy can be further reduced.
본 발명은 도면에 도시된 실시예를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능함을 이해할 수 있을 것이다. 따라서 본 발명의 진정한 보호범위는 첨부된 특허청구범위에 의해서만 정해져야 할 것이다. The present invention has been described with reference to the embodiments shown in the drawings, but these are merely exemplary, and those skilled in the art will understand that various modifications and other equivalent embodiments are possible therefrom. Therefore, the true protection scope of the present invention should be defined only by the appended claims.
본 발명은 하수 처리 산업 및 오염 방지 산업 분야에 이용 가능하다.The present invention can be used in the sewage treatment industry and the pollution prevention industry.
Claims (7)
- 회전하는 보올(bowl); 상기 보올의 내부에서 회전하는 스크롤(scroll); 상기 보올을 회전시키는 동력을 제공하는 주동 모터; 자신의 샤프트(shaft)가 전기 에너지를 소모하지 않고 회전하면 전기 에너지를 발생시키는 발전기 겸용 모터로서, 상기 스크롤의 회전속도를 제어하기 위한 동력을 제공하는 차속 제어 모터(differential-speed control motor); 상기 보올, 상기 차속 제어 모터, 및 상기 스크롤과 기계적으로 연결되어, 상기 보올의 회전속도와 상기 차속 제어 모터의 샤프트(shaft)의 회전속도에 따라 상기 스크롤의 회전속도를 결정하는 기어 박스(gear box); 및, 여분의 전기 에너지를 축적하고 필요시에 공급하는 유닛으로, 수퍼 커패시터(super capacitor)를 포함하는 축전 유닛;을 구비하고, A rotating bowl; A scroll rotating inside the bowl; A main motor that provides power to rotate the bowl; A generator combined motor that generates electric energy when its shaft rotates without consuming electric energy, comprising: a differential-speed control motor that provides power to control the rotational speed of the scroll; A gear box mechanically connected to the bowl, the vehicle speed control motor, and the scroll to determine the rotation speed of the scroll according to the rotation speed of the bowl and the rotation speed of the shaft of the vehicle speed control motor. ); And a power storage unit including a super capacitor as a unit that accumulates and supplies extra electrical energy when necessary.상기 보올 내부로 슬러지(sludge)가 공급되는 동안에 상기 주동 모터에 공급되는 전압은, 0V(volt)보다 큰 일정한 크기로 공급되는 정상 전압 구간, 및 전압 크기가 OV인 전압 차단 구간이 교번하여 존재하고, While the sludge is supplied into the bowl, the voltage supplied to the main motor alternates between a normal voltage section supplied at a constant size greater than 0 V (volt) and a voltage blocking section having a voltage magnitude of OV. ,상기 전압 차단 구간 동안에 상기 보올은 관성 회전하고 상기 차속 제어 모터에서 전기 에너지가 발생하여 상기 전기 에너지가 상기 수퍼 커패시터에 축적되며, 상기 정상 전압 구간 동안에 상기 수퍼 커패시터에 축적된 전기 에너지가 방전되어 상기 주동 모터에 공급되는 것을 특징으로 하는, 에너지 절감형 데칸터형 원심분리 탈수기. During the voltage cutoff period, the bowl rotates inertia and electrical energy is generated in the vehicle speed control motor to accumulate the electrical energy in the supercapacitor, and discharges the electrical energy accumulated in the supercapacitor during the normal voltage section Energy-saving decanter-type centrifugal dehydrator, characterized in that supplied to the motor.
- 제1 항에 있어서,According to claim 1,상기 주동 모터에 전력을 공급하는 주동 모터 인버터(inverter); 상기 차속 제어 모터에 전력을 공급하는 차속 제어 모터 인버터; 상기 주동 모터 인버터와 상기 차속 제어 모터 인버터 사이를 전력 배분 가능하게 연결하는 공통 직류 버스(common DC bus); 및, 상기 주동 모터 인버터 및 상기 차속 제어 모터 인버터를 제어하여 상기 보올의 회전속도 및 상기 스크롤의 회전속도를 제어하는 콘트롤러(controller);를 더 구비하고, A main motor inverter that supplies power to the main motor; A vehicle speed control motor inverter supplying power to the vehicle speed control motor; A common DC bus that connects the main motor inverter and the vehicle speed control motor inverter to enable power distribution; And, a controller for controlling the rotational speed of the bowl and the rotational speed of the scroll by controlling the main motor inverter and the vehicle speed control motor inverter;상기 콘트롤러가 상기 주동 모터 인버터를 제어하여 상기 주동 모터에 공급되는 전압을 제어하는 것을 특징으로 하는, 에너지 절감형 데칸터형 원심분리 탈수기. Energy-saving decanter-type centrifugal dehydrator, characterized in that the controller controls the main motor inverter to control the voltage supplied to the main motor.
- 제2 항에 있어서,According to claim 2,상기 축전 유닛은 상기 공통 직류 버스에 연결되고, The power storage unit is connected to the common DC bus,상기 축전 유닛은, 상기 공통 직류 버스의 양극(positive electrode)과 음극(negative electrode) 간 전압을 측정하는 전압 측정 센서를 더 구비하고, The power storage unit further includes a voltage measurement sensor that measures a voltage between a positive electrode and a negative electrode of the common DC bus,상기 전압 측정 센서에서 측정된 전압이 미리 설정한 기준 전압보다 크거나 같으면 상기 공통 직류 버스를 통해 상기 수퍼 커패시터에 전기 에너지가 축적되고, 상기 전압 측정 센서에서 측정된 전압이 상기 기준 전압보다 낮으면 상기 수퍼 커패시터에 축적된 전기 에너지가 상기 공통 직류 버스를 통해 방전되도록, 상기 콘트롤러가 상기 축전 유닛을 제어하는 것을 특징으로 하는, 에너지 절감형 데칸터형 원심분리 탈수기. When the voltage measured by the voltage measurement sensor is greater than or equal to a preset reference voltage, electrical energy is accumulated in the super capacitor through the common DC bus, and when the voltage measured by the voltage measurement sensor is lower than the reference voltage, the An energy-saving decanter-type centrifugal dehydrator, characterized in that the controller controls the power storage unit so that electric energy accumulated in a supercapacitor is discharged through the common DC bus.
- 제2 항에 있어서,According to claim 2,상기 주동 모터의 샤프트의 회전속도를 측정하는 주동 모터 엔코더(encoder);를 더 구비하고, Further comprising a main motor encoder (encoder) for measuring the rotational speed of the shaft of the main motor,상기 콘트롤러는, 상기 전압 차단 구간 동안에 상기 주동 모터 엔코더의 측정값을 통해 산출된 상기 보올의 회전속도가 미리 정한 하한 속도에 도달하면, 상기 주동 모터에 공급되는 전압이 상기 전압 차단 구간에서 상기 정상 전압 구간으로 전환되도록 상기 주동 모터 인버터를 제어하는 것을 특징으로 하는, 에너지 절감형 데칸터형 원심분리 탈수기.In the controller, when the rotational speed of the bowl, which is calculated through the measured value of the main motor encoder during the voltage blocking section, reaches a predetermined lower limit speed, the voltage supplied to the main motor is the normal voltage in the voltage blocking section. Energy-saving decanter-type centrifugal dehydrator, characterized in that to control the main motor inverter to switch to the section.
- 제4 항에 있어서,According to claim 4,상기 하한 속도는 상기 정상 전압 구간에서 상기 보올의 회전속도의 85 내지 90%에 속하는 속도인 것을 특징으로 하는, 에너지 절감형 데칸터형 원심분리 탈수기. The lower speed is characterized in that the speed belongs to 85 to 90% of the rotational speed of the bowl in the normal voltage section, energy-saving decanter centrifugal dehydrator.
- 제2 항에 있어서,According to claim 2,상기 주동 모터의 샤프트의 회전속도를 측정하는 주동 모터 엔코더; 및, 상기 스크롤의 회전속도를 측정하는 스크롤 엔코더;를 더 구비하고, A main motor encoder for measuring the rotational speed of the shaft of the main motor; And a scroll encoder for measuring the rotational speed of the scroll.상기 보올 내부로 슬러지(sludge)가 공급되는 동안에, 상기 주동 모터 엔코더의 측정값을 통해 산출된 상기 보올의 회전속도와, 상기 스크롤 엔코더의 측정값을 통해 산출된 상기 스크롤의 회전 속도 간의 차이가 미리 설정된 허용 범위를 벗어나지 않도록, 상기 콘트롤러는 피드백(feedback) 제어 방식으로 상기 차속 제어 모터 인버터를 제어하는 것을 특징으로 하는, 에너지 절감형 데칸터형 원심분리 탈수기. While sludge is supplied into the bowl, a difference between the rotational speed of the bowl calculated through the measurement value of the main motor encoder and the rotational speed of the scroll calculated through the measurement value of the scroll encoder is previously set. In order not to exceed the set allowable range, the controller is characterized in that it controls the vehicle speed control motor inverter by a feedback control method, an energy-saving decanter-type centrifugal dehydrator.
- 제6 항에 있어서,The method of claim 6,상기 허용 범위는 5 내지 50 rpm에 속하고, 상기 스크롤의 회전속도가 상기 보올의 회전속도보다 작은 것을 특징으로 하는, 에너지 절감형 데칸터형 원심분리 탈수기.The allowable range belongs to 5 to 50 rpm, characterized in that the rotational speed of the scroll is smaller than the rotational speed of the bowl, energy-saving decanter centrifugal dehydrator.
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2018
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