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變頻器應(yīng)用的12個(gè)技巧

1.信號(hào)線及控制線應(yīng)選用屏蔽線,這樣對(duì)防止干擾有利。當(dāng)線路較長(zhǎng)時(shí)(如距離躍100 m),導(dǎo)線截面應(yīng)放大些。信號(hào)線及控制線不要與動(dòng)力線放置在同電纜溝或橋架中,以免相互干擾,穿管放置。

2.傳輸信號(hào)以選用電流信號(hào)為主,因電流信號(hào)不容易衰減,亦不容易受干擾。實(shí)際應(yīng)用中傳感器輸出的信號(hào)是電壓信號(hào),可以通過(guò)變換器將電壓信號(hào)變換成電流信號(hào)。

3.變頻器閉環(huán)控制般都是正作用的,即輸入信號(hào)大,輸出量亦大(例如中央空調(diào)制冷工作時(shí)及般壓力、流量、溫度等控制時(shí))。但亦有反作用的,即輸入信號(hào)大,輸出量反小(例如中央空調(diào)在制熱工作時(shí)以及供熱站的取暖熱水泵)

4.在閉環(huán)控制時(shí)能選用壓力信號(hào)的,就不要選用流量信號(hào)。這是因?yàn)閴毫π盘?hào)傳感器價(jià)格低,安裝容易,工作量小,調(diào)試方便。但工藝過(guò)程有流量配比要求的,且要求時(shí),那就必須選用流量控制器,并根據(jù)實(shí)際的壓力、流量、溫度、介質(zhì)、速度等來(lái)選用合適的流量計(jì)(例如電磁式、靶式、渦街式、孔板式等)

5.變頻器內(nèi)置的PLC、PID功能適合用于信號(hào)變動(dòng)量較小、較穩(wěn)定的系統(tǒng)。但由于內(nèi)置的PLC、PID功能在工作時(shí)只調(diào)時(shí)間常數(shù),所以難以得到較為滿意的過(guò)度過(guò)程要求,而且調(diào)試比較費(fèi)時(shí)。

另外這種調(diào)節(jié)不是智能的,故般不常采用,而是選用外置的智能化的PID 調(diào)節(jié)器。使用時(shí)只要設(shè)置SV(上限值),工作時(shí)有PV(運(yùn)行值)指示,又是智能化,保證具有的過(guò)渡過(guò)程條件,使用較為理想。關(guān)于PLC,可按控制量的性質(zhì)、點(diǎn)數(shù)、數(shù)字量、模擬量、信號(hào)處理等要求,選用外置PLC 的品。

6.信號(hào)變換器在變頻器外圍電路中亦被經(jīng)常用到,般由霍爾元件加電子線路組成。按信號(hào)變換和處理方式可分為電壓變電流、電流變電壓、直流變交流、交流變直流、電壓變頻率、電流變頻率、進(jìn)多出、多進(jìn)出、信號(hào)疊加、信號(hào)分路等各種變換器。

7.變頻器在應(yīng)用時(shí)往往要配外圍電路,其方式常有:

  1.  由自制繼電器等控制元件組成的邏輯功能電路
  2.  買現(xiàn)成的單元外置電路
  3.  選用簡(jiǎn)易可編程控制器LOGO
  4.  使用變頻器不同功能時(shí),可選用功能卡
  5.  選用中小型可編程序控制器

8.多臺(tái)水泵并聯(lián)恒壓供水(例如城市自來(lái)水廠的清水泵、中大型水泵站、供熱水中心站等)的變頻技術(shù)改造方案常見的有以下兩種:

方案(1)
節(jié)省初投資,但節(jié)能果差。起動(dòng)時(shí)先起動(dòng)變頻器至50 Hz 后,再起動(dòng)工頻,后轉(zhuǎn)入節(jié)能控制。供水系統(tǒng)中只有采用變頻器拖動(dòng)的水泵,壓力略小些,系統(tǒng)存在湍流現(xiàn)象,有損耗。

方案(2)
投資較大,但比方案(1)多節(jié)能20%,猿臺(tái)泵壓力致,無(wú)湍流損耗,果更佳。

9.多臺(tái)水泵并聯(lián)恒壓供水時(shí)采用信號(hào)串聯(lián)方式只用個(gè)傳感器,其優(yōu)點(diǎn)如下:
(1)節(jié)省成本。只要套傳感器及PID。
(2)因只有個(gè)控制信號(hào),所以輸出頻率致,即同頻率,這樣壓力亦致,不存在湍流損耗。
(3)恒壓供水時(shí),當(dāng)流量變化,泵的開動(dòng)臺(tái)數(shù)通過(guò)PLC 控制隨之變化。少時(shí)1 臺(tái),中等量時(shí)2臺(tái),較大量時(shí)3 臺(tái)。當(dāng)變頻器不工作停機(jī)時(shí),電路(電流)信號(hào)是通路的(有信號(hào)流入,無(wú)輸出電壓、頻率)。
(4)更有利的是,因?yàn)橄到y(tǒng)只有個(gè)控制信號(hào),即使3 臺(tái)泵投入不同,但工作頻率卻相同(即同步),壓力亦致,這樣湍流損耗為零,亦即損耗小,所以節(jié)電果。

10.減小基底(基本頻率)是提高起動(dòng)轉(zhuǎn)矩有的方式。

由于起動(dòng)轉(zhuǎn)矩大幅度提高,所以些難以起動(dòng)的設(shè)備,例如擠出機(jī)、清洗機(jī)、甩干機(jī)、混料機(jī)、涂料機(jī)、混合機(jī)、大型風(fēng)機(jī)、水泵、羅茨鼓風(fēng)機(jī)等均能順利起動(dòng)了。這比通常提高起動(dòng)頻率進(jìn)行起動(dòng)果明顯。使用此法再配合由重載變輕載措施,提高電流保護(hù)到值,幾乎切設(shè)備都能起動(dòng)了。因此說(shuō)采用減小基底頻率來(lái)提高起動(dòng)轉(zhuǎn)矩是有的,亦是方便的辦法。

在應(yīng)用此條件時(shí)基底頻率減小不定非要下降至30 Hz??刹捎妹? Hz逐步進(jìn)行下降,下降到達(dá)的頻率只要能起動(dòng)系統(tǒng)就行。

基底頻率下限不要低于30 Hz。從轉(zhuǎn)矩看,下限越低轉(zhuǎn)矩越大。但亦要考慮,電壓上升過(guò)快,動(dòng)態(tài)du/dt過(guò)大時(shí)對(duì)IGBT有損傷。實(shí)際使用結(jié)果是,在50 Hz下降到30 Hz 的范圍時(shí)可安放心地使用此提升轉(zhuǎn)矩的措施。

有人擔(dān)心,例如下降基底頻率為30 Hz 時(shí)電壓已達(dá)380 V。那么當(dāng)正常工作有可能需要達(dá)到50 Hz 時(shí),是否輸出電壓躍380 V,這樣電動(dòng)機(jī)受不了,回答是這樣的現(xiàn)象是不會(huì)發(fā)生的。

有人擔(dān)心如下降基底為30 Hz 時(shí),電壓已達(dá)380 V。那么正常工作有可能需要達(dá)50 Hz 時(shí)輸出頻率是否可達(dá)額定頻率50 Hz,回答是輸出頻率當(dāng)然可以達(dá)到50 Hz。

11.動(dòng)壓、靜壓、壓三者間關(guān)系如下:

靜壓是水泵出水口壓力直至點(diǎn)時(shí)所需壓力(揚(yáng)程),般每10 m高水柱是1 kg水壓。
動(dòng)壓是水流動(dòng)過(guò)程中,液體與管壁、閥門(調(diào)節(jié)閥、制回閥、減壓閥等)、同斷面不同層存在的流速差所引起的阻力所造成的壓力降,這部分計(jì)算很困難,按實(shí)際經(jīng)驗(yàn),動(dòng)壓臆20%(時(shí))靜壓值。

壓=(靜壓+動(dòng)壓)=1.2 靜壓。

水泵定要設(shè)定下限頻率約在30 Hz,否則易把封閉管內(nèi)水抽空。因大量空氣溶入水中,待起動(dòng)水泵時(shí),易產(chǎn)生氣室,形成高壓危險(xiǎn)。

12.經(jīng)驗(yàn)值與經(jīng)濟(jì)值介紹如下:

應(yīng)用變頻器對(duì)各種設(shè)備來(lái)說(shuō)實(shí)現(xiàn)節(jié)電是可行的,這已有很多現(xiàn)實(shí)成功案例證實(shí)。
經(jīng)驗(yàn)值是較保守的,而且有較大富裕度,不是經(jīng)濟(jì)的,有潛力可挖。使用經(jīng)驗(yàn)值時(shí)按現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際布置,使用工況參數(shù),要有定的變動(dòng),以不影響正常使用為下限條件。這是有可能實(shí)現(xiàn)節(jié)能的前提。

經(jīng)濟(jì)值是以滿足系統(tǒng)下限條件為原則,把經(jīng)驗(yàn)值適度下降,挖掘潛力來(lái)實(shí)現(xiàn)節(jié)能功。若使用工況參數(shù)不變,節(jié)能從何說(shuō)起?況且變頻器本身不是能源的發(fā)生器械(發(fā)電機(jī)、蓄電池、太陽(yáng)能),其自身率很高,在97%到98%,但總還存在損耗,為2%到3%。

應(yīng)用變頻器對(duì)各種設(shè)備來(lái)說(shuō)實(shí)現(xiàn)節(jié)電是可行的,這已有很多現(xiàn)實(shí)成功案例證實(shí)。
經(jīng)驗(yàn)值是較保守的,而且有較大富裕度,不是經(jīng)濟(jì)的,有潛力可挖。使用經(jīng)驗(yàn)值時(shí)按現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際布置,使用工況參數(shù),要有定的變動(dòng),以不影響正常使用為下限條件。這是有可能實(shí)現(xiàn)節(jié)能的前提。

經(jīng)濟(jì)值是以滿足系統(tǒng)下限條件為原則,把經(jīng)驗(yàn)值適度下降,挖掘潛力來(lái)實(shí)現(xiàn)節(jié)能功。若使用工況參數(shù)不變,節(jié)能從何說(shuō)起?況且變頻器本身不是能源的發(fā)生器械(發(fā)電機(jī)、蓄電池、太陽(yáng)能),其自身率很高,在97%到98%,但總還存在損耗,為2%到3%。