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變頻軟起動器在中央空調水泵電機上的節電器節能應用

时间:2019-10-17        阅读

       交流鼠籠型異步電動機是工業生產中應用最廣泛的用電設備。但它是反電動勢為主的負載,即它以反電動勢來平衡外加電壓。電機的反電動勢隨著轉子轉速的增加而逐漸增大,電動機在起動之初反電動勢為0,所以起動時沖擊電流很大,在電機容量較大時,會對電網及其他負載造成干擾甚至危害電網的安全運行。為了解決這個問題,智能節電器采用多種降壓起動方式:早期的串聯電抗或電阻起動方式、自禍變壓器降壓起動方式、星一三角轉換起動器、晶閘管交流調壓起動器;近年來隨著電力電子技術的快速發展、大功率逆變器件的推出、可靠性極大提高和成本下降,節電器變頻器被廣泛應用于大功率交流電機的起動、調速和控制。   


       變頻節電軟起動器從Zo世紀so年*始在電機起動、調速領域應用,隨著PWM逆變、IPM功率器件、微電腦控制技術在電力電子控制電路中的廣泛應用,現在已發展成為高性能智能型軟起動器。目前變頻器技術已相當成熟,可靠性極高,被廣泛應用于交流傳動控制系統,成為現代電氣傳動技術的一個主要發展方向。世界上許多知名電氣公司都有功能完善的變頻器系列產品.應用較多品牌有口本安川電機、三菱,德國西門子,英國歐路,ABB,臺灣東元、臺安等。


       1.控制方案   


       反映生產車間機組的發熱情況、體現冷凍效果的是回水溫度T,。與進水T;之間的“溫差”Ot,因為溫差的大小反映了循環水從生產車間機組帶走的熱量。把溫差△t作為控制的主要依據,通過變頻調速實現溫差控制是可取的。溫差大,說明生產車間機組產生的熱量多,則提高循環水泵的轉速、加快冷凍水的循環,反之,溫差小,說明生產車間機組產生的熱量少,可以適當降低循環水泵的轉速、減緩冷凍水的循環。   


       實際運行表明,把溫差值控制在3}5℃的范圍內是比較適宜的。   


       山于進水溫度是隨環境溫度而改變的,因此,把溫差恒定為某值并非上策。因為采用智能節電器時,所考慮的不僅僅是冷凍效果,還必須考慮節能效果。溫差值定低了,水泵的平均轉速上升,影響節能效果;溫差值定高了,在進水溫度偏高時,又會影響冷凍效果。實踐表明,根據進水溫度來隨時調整溫差的大小是可取的。即:進水溫度低時,應主要著眼于節能效果,控制溫差可是當地高一點;而在進水溫度高時,則必須保證冷凍效果,控制溫差應低一些。   


       考慮到節能和空調冷凍水的綜合效果,智能節電器利用溫差控制為主,進水溫度控制為輔來控制冷凍水系統。用一臺智能節電器控制一臺冷凍水循環泵電機,具體方式:用溫度傳感器采集進水和出水溫度,通過溫差PID將溫差量變為模擬量反饋給中央處理器,然后山中央處理器控制智能節電器輸出為設定的低頻值,電機轉速減慢,水流量減少;當進水溫度較高時,生產車間機組有更多的熱量需要帶走,這時中央處理器使智能節電器輸出設定的較高頻率值,電機轉速加快,水流量增加,帶走更多的熱量;當進水溫度較低時,中央處理器使智能節電器輸出設定的較低頻率值,減緩電機轉速,控制水流量,達到節能的效果。這樣能夠根據系統實時需要,提供合適的流量,不會造成電能浪費。


       2溫度信號的轉換   


       山于溫度較低,變化范圍也不大,故溫度傳感器以鉑電阻(Pt100)為宜。對于信號轉換,直接采用AL808溫差PID,不但可將溫度信號轉換O}lOV的標準模擬量信號,而且可以顯不回水溫度、進水溫度、溫差值,使用起來很方便。


       3軟起動智能節電器配置方案   


       根據現場工況及中央空調水泵的使用特性,對37kW中央空調冷凍水泵采取一對一控制的方式配置軟起動智能節電器,智能節電器型號為JEX-CHV 110-037T4 ,額定功率37kW,額定輸出電流75A智能節電器設置有遠程和本地兩種控制方式。保留原有的工頻系統及其聯動方式不變,且和智能節電器互為備用。


       4 JEX-CHV110系列軟起動智能節電器   


       JEX-CHV 110通用型矢量智能節電器采用高性能的矢量控制技術(電流矢量控制),強大的32bit ARM+16bit DSP雙CPU控制方案,大大提高了運算速度,不但使低速時的輸出轉矩提高,而且加快了對負載變化的快速響應,提高了調速精度。采用矢量控制技術徹底解決過去1/F,控制方式影響生產周期的問題,同時提高節電率。此外寬電壓設計以及轉速跟蹤功能保障了在電網電壓波動頻繁的情況下智能節電器仍能正常工作。   


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