 電梯是高樓大廈必須的運輸工具,在現代都市工作、生活中發揮了重要的作用。門機是電梯的重要組成部份之一,它運行的合理、平穩、安全是衡量一臺電梯性能、等級的重要指標。
電梯上通常使用PLC及變頻器控制電機來實現門機的開關等各種功能。變頻器正反轉運行控制電梯門的頻繁開關,通過4個接近開關檢測門的位置信號及旋轉編碼器反饋電機的轉速信號,由PLC給變頻器信號來控制門的開關平穩和準確停位。在某電梯廠採用HLP-SV系列變頻來控制電機,HLP-SV是一款開環矢量型變頻器,通過對電機參數的自學習,使電機工作在最佳的狀態。該門機採用0.09KW電機,使用海利普HLPSV0D421A變頻器,不配置旋轉編碼器,採用4個接近開關檢測門的位置信號,通過PLC給變頻器信號實現頻繁開關、開關門平穩、準確停位。
門機位置控制示意圖:

X1:為關門減速信號
X2:為關門終點信號
X3:為開門減速信號
X4:為開門終點信號
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 HLP變頻器在礦井提升設備上的應用
1.引言
礦井提升機在礦山擔負著地下和地面之間運送人員、物料以及貨物等任務,是一個咽喉設備。在每次運行的過程中,從啟動、加速、減速一直到爬行停車整個過程中負載不發生變化,並且運行的過程既可能是負載提升,又可能是負載下放,對電機而言就是位能性負載,並且需要四象限運行。
目前我國礦井提升機交流電控設備中仍大量沿用傳統的在繞線型異步電機轉子迴路中接入金屬電阻,用控制器或磁力站切除電阻的方法進行調速。這種調速方式為有級調速,在不同速度換檔切換的過程中,調速特性為跳躍式變化,不僅調速性能不好,並且對系統會產生較大的衝擊,對機械設備特別是減速器十分不利。另外,在電機運行在再生制動區域時,所產生的大量能量都不得不人為地消耗在轉子電阻上,對能源而言是極大的浪費。
近年來,隨著我國自動化技術的提高,變頻器在各行各業中得到了大量而廣氾的應用,變頻器用於礦井提升機負載也日益增多,本文介紹海利普變頻器應用於某煤礦提升機改造的案例。
2.HLP變頻器介紹
HLP-A採用新型 IGBT 為主控器件,全數字化設計,以高可靠性、易操作、高性能為設計目標,用於鼠籠式電機或繞線式轉子串電阻電機控制,既可用於新礦井安裝,也可用於老礦井改造。主要特性如下:
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•功率範圍:0.4KW~22KW(單、三相220V);
0.75KW~450KW(三相380V);
•以大規模電機控制IC+IGBT為核心,具有多種保護功能,整機可靠性高;
•對進線電壓適應性強,波動可達±20%,特別適用於電網質量較差的國家與地區;
•軟件功能強大,內置有多種控制方式,廣氾適應各種工業場合的控制需求;
•內置PID調節器,可方便地構成閉環控制系統;
•內置簡易PLC,具有牽升、擾動、多段速控制、程序運行等多種功能;
•高輸出扭矩,1HZ時可達150%;頻率解析度高達0.01HZ;
•過載能力強,150% (1分鐘),200% (2ms);
•具有良好的通訊制界面,極易組成集中控制系統;
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3.HLP變頻器在礦井提升設備上的應用
山西河津某大型煤礦礦井提升設備示意圖如下圖所示:
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 在大多數的變頻器設計中都有通訊接口,而且變頻器與上位機PLC,觸摸屏及PC機等的通訊應用也越來越普遍,HLP變頻器提供了一個RS485通訊接口,並提供有RTU和ASCⅡ碼二種通訊方式,為用戶實現集中控制,下面以一台台達PLC為例,說明一下HLP變頻器的通訊應用(ASCII 碼通訊方式)。
變頻器與通訊相關參數設置:
1. 運行頻率來源=2(Serial A CD34=2) (Serial C C13=2)
2.運行指令來源=2 (Serial A CD33=2) (Serial C C12=2)
3.通訊地址=1 (Serial A CD160=1) (Serial C C109=1)
4、通訊波特率=9600 (Serial A CD161=1) (Serial C C110=1)
5、通訊資料方式= 8N1 for Ascii (Serial A Cd162=0) (Serial C C111=0)
實例:用PLC實現頻率的增減,正轉運行,反轉運行,停車。
(其中X0 頻率增加1Hz;X1 頻率減少1Hz;X2 正轉;X3 反轉;X4 停車。)
M1161=ON,8位元處理模式
通訊格式:8N1 For ASCⅡ
STX: “:”
ETX1: “CR”
ETX2: “LF”
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D0: 存放頻率值
D2:變頻器地址
X0: 頻率增加1Hz,上限為50.00Hz
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計算LCR值
將Hex值轉為ASCⅡ值
發送指令,不接受回送數據
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計算校驗值,並將
數據由Hex值轉換為
ASCⅡ碼值
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附台達通迅協議
D1120 RS-485通迅協定
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內容
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0
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0
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b0
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Data lengh
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7
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8
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b1
b2
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paraity
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00: None
01: odd
11: Even
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b3
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Stop bits
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1 bit
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2 bit
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b4
b5
b6
b7
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0011: 300
0100: 600
0101: 1200
0110: 2400
0111: 4800
1000: 9600
1001: 19200
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b8
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起始字元選擇
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無
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D1124
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b9
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第一結束字元選擇
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無
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D1125
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b10
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第二結束字元選擇
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無
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D1126
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b15
b11
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don’t care
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M0030 M1126
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M1130
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0
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1
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M1126
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0
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D1124:使用者定義
D1125:使用者定義
D1126:使用者定義
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D1124: H0002
D1125: H0003
D2216: H000(無設定)
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1
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D1124:使用者定義
D1125:使用者定義
D1126:使用者定義
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D1124:H003(“:”)
D1125:H000D(“CR”)
D1126:H000A(“LF”)
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通訊案例二、 HLP變頻器與 FX2n-PLC的通訊
// 備註:變頻器參數設定:變頻器地址:001;波特率:9600;通訊資料方式:8位元無校驗
RTU 方式
// Serial A CD160 = 1;CD161 = 1;CD162 = 3; CD033=2; CD034=2
// Serial C C109=1; C110=1; C111=3; C012=2; C013=2
用PLC實現頻率的增減,正轉運行,反轉運行,停車。
(其中X0 頻率增加0.01Hz;X1 頻率減少0.01Hz;X2 正轉;
X3 反轉;X4 停車。)
LD M8002
SET M8161
MOV H0081 D8120
LDP X0000
ORP X0001
MOV K7 D2
PLS M30
LDP X0002
ORP X0003
ORP X0004
MOV K6 D2
PLS M31
LD M8000
RS D100 D2 D110 K0
LDP X000
INC D0
CMP D0 K5000 M0
AND M0
MOV K5000 D0
LDP X0001
DEC D0
CMP D0 K0 M0
AND M2
RST D0
LD M30
MOV H0001 D100
MOV H0005 D101
MOV H0002 D102
MOV D0 K4M10
MOV K2M10 D103
MOV K2M18 D104
CALL P0
|
MOV K2M150 D105
MOV K2M158 D106
SET M8122
LDP X002
MOV K3 D3
LDP X003
MOV K5 D3
LDP X004
MOV K8 D3
LD M31
MOV H0001 D100
MOV H0003 D101
MOV H0001 D102
MOD D3 D103
CALL P0
MOV K2M150 D104
MOV K2M158 D105
SET M8122
FEND
P0
LD M8000
RST Z
MOV HFFFF D150
SUB D2 K2 D4
FOR D4
LD M8000
WXOR D150 D100Z K4M100
MOV K4M100 D150
INC Z
FOR K8
LD M8000
MOV D150 K4M100
MPS
AND M100
OUT M400
SFTR M150 M100 K16 K1
WXOR K4M100 HA001 D150
MPP
ANI M400
SFTR M150 M100 K16 K1
MOV K4M100 D150
NEXT
NEXT
LD M8000
MOV D150 K4M150
SRET
END
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通訊案例三 HOLIP 變頻器與西門子 S7-200的通訊
TITLE:
// holip變頻器與simens S7-200通訊案例
// 備註:變頻器參數設定:變頻器地址:001;波特率:9600;通訊資料方式:8位元無校驗ASCII碼
// Serial A CD160 = 1;CD161 = 1;CD162 = 0; CD033=2; CD034=2
// Serial C C109=1; C110=1; C111=0; C012=2; C013=2
Network 1 // 設定參數
LD SM0.1
MOVB 9, SMB30 //初始化
LD I0.0
EU
MOVB 17, VB200
MOVB 16#3A, VB201
MOVB 16#1, VB100
MOVB 16#02, VB101
MOVB 16#03, VB102
MOVB 16#0, VB103
MOVB 16#13, VB104
MOVB 16#88, VB105
CALL SBR0
MOVB 16#0D, VB216
MOVB 16#0A, VB217
XMT VB200, 0
Network 2 // 設定串口頻率
LD I0.1
EU
MOVB 15, VB200
MOVB 16#3A, VB201
MOVB 16#1, VB100
MOVB 16#05, VB101
MOVB 16#02, VB102
MOVB 16#0B, VB103
MOVB 16#B8, VB104
MOVB 16#0, VB105
CALL SBR0
MOVB VB214, VB212
MOVB VB215, VB213
MOVB 16#0D, VB214
MOVB 16#0A, VB215
XMT VB200, 0
Network 3 // 變頻器運轉
LD I0.2
EU
MOVB 13, VB200
MOVB 16#3A, VB201
MOVB 16#1, VB100
MOVB 16#03, VB101
MOVB 16#1, VB102
MOVB 16#1, VB103
MOVB 16#0, VB104
MOVB 16#0, VB105
CALL SBR0
MOVB VB214, VB210
MOVB VB215, VB211
MOVB 16#0D, VB212
MOVB 16#0A, VB213
XMT VB200, 0
Network 4 // 變頻器停止
LD I0.3
EU
MOVB 13, VB200
MOVB 16#3A, VB201
MOVB 16#1, VB100
MOVB 16#03, VB101
MOVB 16#1, VB102
MOVB 16#08, VB103
MOVB 16#0, VB104
MOVB 16#0, VB105
CALL SBR0
MOVB VB214, VB210
MOVB VB215, VB211
MOVB 16#0D, VB212
MOVB 16#0A, VB213
XMT VB200, 0
/////////////////////////////
lrc
/////////////////////////////
TITLE
// 子程序:lrc校驗
Network 1 // 網絡題目 (單行)
// LRC校驗
LD SM0.0
MOVW 16#0, AC0
HTA VB100, VB202, 2
HTA VB101, VB204, 2
HTA VB102, VB206, 2
HTA VB103, VB208, 2
HTA VB104, VB210, 2
HTA VB105, VB212, 2
+I VW100, AC0
+I VW101, AC0
+I VW102, AC0
+I VW103, AC0
+I VW104, AC0
+I VW105, AC0
+I VW106, AC0
MOVW AC0, VW110
INVB VB111
//INCB VB111
HTA VB111, VB214, 2
通訊應用案例四:HOLIP變頻器與 LG PLC的通訊
// 備註:變頻器參數設定:變頻器地址:001;波特率:9600;通訊資料方式:8位元無校驗ASCII碼
// Serial A CD160 = 1;CD161 = 1;CD162 = 0; CD033=2; CD034=2
// Serial C C109=1; C110=1; C111=0; C012=2; C013=2
DSND 00001 00017 D0500 M000
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DSND 00001 00013 D0600 M000
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DSND 00001 00013 D0650 M000
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變頻器設置:CD160=1
8N1 ASCII
波特率:9600
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恆壓供水系列變頻調速器是專門為風機、泵類、空氣壓縮機等流量和壓力控制特點而研製的專用變頻調速器。該機種具有通用變頻器的基本功能。
本產品設計主要考慮了節能及自動化的要求,內置自動節能、PID、簡易PLC及RS485通訊接口等功能,可以方便與PLC、電腦或總線進行通訊,方便客戶操作及監控,同時本公司還專門開發了一種專門處理恆壓供水的控制板,可以方便地與遠傳壓力表連用。
一、變頻恆壓供水特點
1、變頻恆壓供水能自動24小時維持恆定壓力,並根據壓力信號自動啟動備用泵,無級調整壓力,供水質量好,與傳統供水比較,不會造成管網破裂及水龍頭共振現象。
2、啟動平滑,減少電機水泵的衝擊,延長了電機及水泵的使用壽命,避免了傳統供水中的水錘現象。
3、採用變頻恆壓供水保護功能齊全,運行可靠,具有欠壓、過壓、過流、過熱等保護功能。
5、可根據用戶需要,選擇各種附加功能,如:電機定時輪換,休眠等功能。
二、系統控製圖(以一台變頻器控制一台馬達為例)
多泵恆壓供水請與廠家聯繫。
三、適用範圍
1、賓館、寫字樓、高層建筑、居民小區、企事業單位生活用水。
2、各種類型廠礦的工業用水
3、個類型自來水廠、供水站、污水處理廠
4、工業鍋爐供水系統,熱水供應系統
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海利普變頻器廣氾使用於化纖、印染、水泥、塑料、輕工機械、水處理、石油、化工、造紙等行業,海利普變頻器不僅具有各種變頻器所具有的通用功能,而且還具有一些適合某些行業的專用功能。下面簡單介紹:
一、三角波(擾動功能)
參數設定
CD076=3 CD000=30
CD080=27 CD086=0.5
CD087=10 CD088=10
在化纖上有較多應用。
二、牽伸功能
參數設定:CD076=5 CD000=25 CD080=50 CD081=30
CD087=720 CD059=29 CD033=1
說明:1、通過外部多功能端子(圖中選用RST)觸發,牽伸動作開始執行;
2、在執行牽伸動作時,運行時間T=CD0868*10S
牽伸功能廣氾應用於收放卷場合,應用於化纖、造紙線纜、包裝等行業,應用範圍較廣,可實現一定精度內的恆張力控制。
三、正反轉切換
1、參數設定:CD033=1 設定外部控制 CD050=02 設定正轉功能
CD051=03 設定反轉功能 CD052=04 設定STOP功能
2、動作說明:觸發K2,變頻器正轉;觸發K3,變頻器為反轉;觸發K1,變頻器停機。
3、該功能在食品、印染、輕工機械上有廣氾使用,可利用光電開關式行程開關達到正反轉切換的目的。
四、一拖三功能(恆壓供水)
說明:利用該功能可以拖動一台主泵,二臺輔泵,實現恆壓供水,並根據用水量進行自動切換。
五、海利普變頻器除上述功能外,還具有高低端頻率校準、計數器、定時器、PLC程序控制、多段速S曲線、UP、DOWN直流剎車等功能,應用範圍較廣。
六、海利普變頻器具有較強的保護功能,具有過流、過壓、欠壓、散熱片過熱、失速防止等保護。 |
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江甦某化纖廠新建日產30噸化纖生產線,變頻器全部用HLP變頻器HLPA03D743B——HLPA011043B共計15台。對變頻器的穩定性、可靠性要求較高
一、空載調試
1.擠出機為單螺杆機,以10HZ運行5分鐘,觀察電動機的電流、電壓是否平衡穩定,加熱電流表\溫度表、壓力表有無抖動跳躍現象。注意一般不允許在空載下長時間運轉,以免螺杆與機筒刮毛。
2.計量泵運轉精度要求高, 運行頻率來源應由操作器給定,加減速時要求穩定。
3.卷繞中的牽引輥、喂入輪要求起停快且時間同步。
4.牽伸同步控制中測角速度運轉。同步器輸出比例係數保持1.00,達到最大工藝要求速度大致為:一道50HZ,二道52HZ,三道50HZ,捲曲55HZ,觀察頻率、電流的波動情況,其幅度應在允許範圍之內。
5.切斷中使用1個電位器控制2台變頻器速度,要求起停時間相同,並且轉速同步。
6.除擠出機、切斷機外,其它電動機需空載以工頻速度連續運轉2小時,檢查變頻器、電動機有無異常情況。
二、投料負荷調試
1.擠壓:此濾后壓力上限定為14Mpa(壓力由螺杆直徑大小定)。為避免長時間低速運轉,需定頻率下限為5HZ。
參數:CD001=390,CD003=22,CD009=5,CD012=25,CD013=20,
CD033=CD034=1,CD035=2,CD058=02。
2.計量泵:依據料質工藝要求調整恆速運行速度,運轉速度範圍大致在25HZ——35HZ之間,常用27HZ。參數:CD000=25——35,CD003=22,CD012=CD013=25,CD035=2,CD058=02。
3.風機:調整其運行速度,達到冷卻要求即可。參數CD000=44,CD003=20,CD008=48,
CD012=CD013=60,CD033=1,CD035=4。
4.卷繞:按計量泵出絲速度確定運行速度,每台變頻器由其電位器單獨對應調速,注意加減速時間的調整。
①廢絲輥參數:CD001=390,CD003=25,CD012=20,CD013=15,CD033=CD034=1,CD058=02。
②牽引輥同喂入輪: CD001=390,CD003=25,CD012=5,CD013=15,
CD033=CD034=1,CD058=02。
5.牽伸:①將一、二、三道、捲曲的變頻器模擬量高端頻率恢復出廠值50HZ。
②同步器第一路輸出對應的反饋源vf1由出廠值F改為1,即F-09=1。
③把同步器4路反饋的比例係數kf1出廠值0.2改為0.8,即F-25=F-26=F-27=F-28=0.8。
④按一、二、三道捲曲的順序其輸出的比例係數為F-17,F-18,F-19,F-20,確定三道為同步器的輸出控制主電機,F-19比例係數保持為1.00,其餘按生產工藝要求調整至符合張力要求,不同的牽伸要求只需調整不同的輸出比例係數即可。
⑤捲曲要求起停速度快,且牽伸絲不能落地,可適當調整加減速時間。
⑥初始操作時可定上限35HZ,使用熟練后可定上限為:三道45HZ,一道、二道、捲曲47HZ。
參數:一道同二道同三道。
CD001=390,CD003=25.5,CD008=48(三道),CD012=CD013=15,CD033=CD034=1,
CD035=2,CD037=0,CD038=50,CD058=02。
捲曲:CD001=390,CD003=27.5,CD012=CD013=12,CD033=CD034=1,CD035=2,
CD043=3.0,CD058=02。
輸送:CD001=390,CD012=CD013=5,CD033=CD034=1。
6.切斷:調整曳引機上的配重以利於切斷機運行速度的調整,切斷機需定下限頻率2HZ,低頻段時增加轉矩補償。
參數:曳引機:CD001=390,CD003=27.5,CD012=CD013=5,CD033=CD034=1,
CD036=5,CD055=07,CD068=90,CD058=02。
切斷機:CD001=390,CD003=27.5,CD009=2.0,CD012=CD013=5,CD033=CD034=1,
CD035=3,CD043=3.5,CD058=02。
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風機和水泵是目前工業現場中應用較多的設備,而且電機功率較大。在我國,電能最大的用戶是電機,約占總耗的50%。其中風機水泵耗電占全部電能的30%,傳統的風機水泵的風量、水流量的調節是依靠風門、閥來調節,當風量、水量的需要增加時,風門、閥門開度增加。該種調節方式簡單易行,但它是以增加管網損耗,耗費大量能源在風門、閥門上為代價的。在通常設計中,用戶配用電機的設計容量都要比實際高出很多。也就是大馬拉小車現象,造成能量的極大浪費。近年來,隨著電力、電子技術的發展,變頻技術越來越成熟,風機、泵類設備的變頻改造已得到廣大客戶的認同。
一、風機、泵類高速的節能原理
由流體力學可知:風量Q與轉速的一次方成正比例,壓力H與轉速的平方成正比,功率P與轉速的立方成正比。
即: Q=K1n H=K2n² P=K3n³
由上面公式可知,如果風機的效率一定,當要求調節水量下降時,轉速可成正比例下降,此時風機的軸輸出功率是成立方關係下降的。
根據水泵類的特性曲線與水阻特性曲線也可明顯看出風機水泵的節能效果。上圖為風機水泵調速節能原理圖,圖中為H/F(Q)曲線,其與風阻特性曲線R1交于A點,對應風量為Q1,則此時軸輸出功率正比于面積SAH2OQ1,當欲使風量由Q1減少到Q2,第一種辦法即傳統辦法用擋板或閥門,則新的風阻水阻特性曲線相交于B點,此時軸輸出功率正比于面積SBH1OQ2,如果採用變頻調速,將水泵或風機轉速減低,對應H/Q曲線與R1相交于C點。此時軸輸出功率正比于面積SCH3OQ2,如果所需風量減少20%,則相應電機轉速降低20%,實際轉速為80%,則(0.8)³≈51%,節能達50%左右。
二、結論
使用交流變頻調速器對風機水泵進行改造,操作簡單、方便。節能效果非常顯著,並且能實現高度自動化。例如:空調中風機進行PID溫度控制,空氣壓縮機的恆壓供氣,智能大樓中的恆壓供水等,都可以達到較好的效果。
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隨著我國國民經濟的不斷髮展,人民生活水平的不斷提高,中央空調已進入賓館、飯店、工礦企業、辦公樓等各領域。常規中央空調系統是按照最大冷熱負荷進行選型設計。而全年最熱及最冷的天氣只有幾天,因而中央空調大多數時間是在低於機組額定負荷即部分負荷狀態下運行,造成了電能極大的浪費,隨著科技的發展,變頻器已廣氾應用於各行各業,其價格便宜,技術成熟,特別是對風機、水泵的節能改造目前已在工業領域中廣氾推廣,其平均節電在30%以上。
一、中央空調節能最佳方法
由於中央空調主要設備是風機水泵,所以節能最佳方法就是採用變頻器。目前大多數中間空調還採用以往舊的控制方式,即:通過改變壓縮機機組、水泵、風機啟停台數,以達到調節溫度的目的。
該調節方式缺點集中表現為如下幾點:
● 設備長時間全開或全閉,輪流運行,浪費電能驚人。
● 電機直接工頻啟動,衝擊電流大,嚴重影響設備使用壽命。
● 溫控效果不佳。當環境或冷熱負荷發生變化時,只能通過增減冷熱水泵的數量或使用擋風板來調節室內溫度,溫度波動大,舒適感差。
中央空調採用變頻器后有如下優點:
● 變頻器可軟啟動電機,大大減小衝擊電流,降低電機軸承磨損,延長軸承壽命。
● 調節水泵風機流量、壓力可直接通過更改變頻器的運行頻率來完
成,可減少或取消擋板、閥門。
● 系統耗電大大下降,噪聲減小。
● 若採用溫度閉環控制方式,系統可通過檢測環境溫度,自動調節風量,隨天氣、熱負荷的變化自動調節,溫度變化小,調節迅速。
● 系統可通過現場總線與中央控制室聯網,實現集中遠程監控。
二、供水系統變頻節能改造
無論是溴化鋰機組或電制冷(氟利昂)機組的中央空調系統,主機自身的能量消耗有機組控制,機外的電力消耗組不能控制,而這部分的成本是相當高的,卻通常被人忽視了。尤其是溴化鋰機組,在額定狀態制冷運用行時,機外水泵、冷卻塔的電機耗電量約占總體能源消耗成本的30%(以每公斤油2元、每度電1元計算)。無論從環境保護角度還是用戶切身利益角度,都應將中央空調系統設計成最節能的系統。採用變頻器來控制機外水泵電機、冷卻塔電機是最簡單、最有效的節能措施。一般情況節電20%~50%,每年可節省機組及系統總運行費用的12%~20%,十分驚人。
1、 冷卻水泵變頻控制
中央空調的冷卻水泵的功率是根據空調冷凍機組的壓縮機滿負荷工作設計的,當環境溫度及各種外界因素,冷凍機組不需要開啟全部壓縮機組,此時空調的冷凝系統所需要的冷卻量也相應地減小,這時就可以通過變頻調速器來調節冷卻水泵的轉速,降低冷卻水的循環速度及流量,使冷卻水的冷負荷被冷凝系統充分利用,從而達到節能目的。從我公司對中央空調的變頻節能改造得出以下的數據,其冷卻水泵、冷溫水泵在低流量運行時,可以大幅度節省電力,尤其針對直燃機冷卻水流量曲線的特點,採用變頻控制,意義更大,從遠大BZ型直燃機中央空調系統採用海利普變頻器控制水泵測試數據為例:
當制冷量75%時,機組所需冷卻水流量34%,水泵電耗約20%;
當制冷量50%時,機組所需冷卻水流量22%,水泵電耗約15%。
2、 冷溫水泵變頻控制
中央空調的冷媒水泵的功率是根據空調滿負荷工作設計的,當賓館、酒店、大廈需要的冷量或熱量沒有達到空調的滿負荷,這時就可以通過變頻器調速器來調節冷媒水泵的轉速,降低冷媒水的循環速度,使冷量和熱量得到充分利用,從而達到節能目的。如果制冷、采暖共用一台水泵,則冬季水泵流量只需50%,自然可大大節省電力;即使是冬夏分泵運行,也可在低負荷季節適當降低流量,如90%流量時,電耗約75%。
3、 冷卻塔風機變頻控制
風機功率一般都較小,節電不如水泵明顯。但風機採取變頻控制能極大地有助于冷卻水恆溫,這對於機組制冷恆溫極為關鍵;且能使機組溶液循環穩定,獲得最大限度的節省燃料。冷卻塔風扇低轉速運行還能大幅度減少漂水,節省水源、延緩水質劣化、減少水霧對週圍的影響。
4、 採用變頻器的其他益處
由於變頻器的啟動、停止過程是漸強、漸弱式,能消除電機啟動對電網的衝擊。並可避免電機因過載而引起的故障。
由於電機經常處於低負荷運行,能大幅度延長電機及水泵、風機的壽命,同時因沒有啟動、停止的衝擊,加上流量的減少,管路承壓及所受衝擊力減小,故對管道、閥門、末端設備也起到了保護作用。另一方面,設備噪音、震動均減小,保護了環境。
5、 中央空調機組外變頻器的控制方式
● 根據冷卻水出/入口的溫度改變水泵轉速,調整流量;
● 根據冷卻水入口溫度改變冷卻塔風機轉速,調整水溫;
● 根據冷溫水出/入口的溫差改變水泵轉速,調整流量;
● 根據冷卻水出水的溫度改變水泵轉速,調整流量;
●根據冷媒水的回水溫度改變水泵轉速,調節稅流量;
三、中央空調末端設備—變風量機組變頻控制
變風量機組也是中央空調系統重要的組成部分,其性能指標(風量、冷量、噪音、用電量)的優劣,除了變風量機組本身的性能外,更重要的還取決于控制的模式、控制器的性能、品質。
隨著中央空調的不斷普及,變風量機組調節控制器已經經歷了三個發展階段:
第一階段:風閥調節。能起到調節風量的作用,但電能量消耗大、噪音大。
第二階段:可控硅調壓調速。能起到調節風量、冷量、節能的作用,對變風量機組的噪音有一定的改良作用,其缺點是體積大、可靠性穩定性低、故障率高。
第三階段:變頻調節。能最大限度的滿足變風量機組對風量、冷量、噪音的調節要求,節能效果更明顯,體積小,可靠性穩定性高。
目前,變頻控制器以其特有的優勢,正被中央空調業內人士所青睞。
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隨著人們生活質量的提高,在生活用水方面的質量要求也越來越高。同時,由於工廠工藝的要求,對供水質量也得出了更高的要求。變頻恆壓供水以其環保、節能和供水質量高等優點在供水行業中越來越得到認同。在城市小區化的發展中,採用以小區或社區為統一整體的供水方案,會使設備的利用率及節能比例大大提高,並減少初始投資和佔地面積。
一、變頻恆壓供水代替傳統恆壓供水的優點
1. 變頻恆壓供水能自動24小時維持恆定壓力,並根據壓力信號自動啟動備用泵,無級調整壓力,供水質量好,與傳統供水比較,不會造成管網破裂及開水籠頭時的共振現象。
2. 避免了泵的頻繁啟動及停止,而且啟動平滑,減少了電機水泵的啟動衝擊,增加了電機水泵的使用壽命,也避免了傳統供水中的水錘現象
3. 傳統供水中設計有水箱,不但浪費了資金,占用了較大的空間,而且水壓不穩定,水質有污染,不符合衛生標準,而採用變頻恆壓供水,此類問題也就迎刃而解了。
4. 採用變頻恆壓供水,系統可以根據用戶實際用量,自動進行檢測,控制馬達轉速,達到節能效果。避免了水塔供水無人值班時,總要開啟一個泵運行的現象,節省了人力及物力
5. 變頻恆壓供水可以自動實現多泵循環運動功能,延長了電機水泵的使用壽命。
6. 變頻恆壓供水系統保護功能齊全,運行可靠,具有欠壓、過流、過載、過熱、缺相、短路保護等功能。
二、工作原理
變頻恆壓供水系統採用一電位器設定壓力(也可採用面板內部設定壓力),採用一個壓力傳感器(反饋為4~20mA)檢測管網中壓力,壓力傳感器將信號送入變頻器PID迴路,PID迴路處理之後,送出一個水量增加或減少信號,控制馬達轉速。如在一定延時時間內,壓力還是不足或過大,則通過PLC作工頻/變頻切換,使實際管網壓力與設定壓力相一致。
另外,隨著用水量的減少,變頻器自動減少輸出頻率,達到了節能的目的。
三、適用範圍
採用變頻恆壓供水,具有高效節能,壓力穩定,運行可靠,操作簡單,安裝方便,佔地少,噪音低,無污染,投資低,效益高等優點。特別適用於:
1. 賓館、寫字樓、公寓、居民小區等場所的生活給水和熱水采暖系統。
2. 高層建筑、大型民用建筑的消防給水系統。
3. 工礦生產企業
4. 各類自來水廠
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| 應用案例 |
| 變頻器在注塑機節能改造中的應用 |
| 2006-12-28 13:22:39 |
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| 海利電子研發的HL—GNQA注塑機節能控制器,可根據注塑機電腦板給出的壓力及流量信號,經處理后,送入變頻調速器。隨著合模 、射膠、保壓、開模等不同工藝段,輸出0 ~10 V信號,控制變頻器的運行頻率。將注塑過程中多餘的能量節省下來,節電效果非常顯著。實踐表明節電可達20%~68%。
一、節能板簡單
1、 HL-GNQA塑機節能控制系統為注塑機節電而設計的專用產品,適用於比例閥控制射膠壓力及流量的各種注塑機。
2、 HL-GNQA系統由AC 220V供電,注塑機電腦控制板給出的壓力及流量信號送入HL-GNQA系統的信號輸入端,該信號經微電腦控制器運算處理后輸出控制信號,送入變頻調速器。隨著合模、射膠、保壓、開模等不同工藝段,輸出0~10V信號,控制變頻器的運行頻率。
二、節能原理
注塑機的電能消耗主要是加熱體和油泵。
1 、 現行的加熱方式效果低,有50%的熱能不能利用,白白消耗電能。
2 、 油泵電機全速運轉,不需油壓時,處於空轉狀態,消耗電能。
本公司開發的HL-GNQA注塑機節能控制系統是針對油泵電機實現變速控制,同步跟蹤壓力和流量實現不同階段時的不同轉速,從而達到節電目的。
也就是說,通過控制器調整油泵電機轉速,用以改變普通定量泵的輸出功率,使其隨著負載的變化而變化,將注塑過程中多餘的能量及冷卻,等待產品的能量節約下來,所以節電效果十分明顯,同時還可以提高功率因素。
經實際檢測,本系統在注塑機上的節能效果可達20%~68%,節電效果與注塑機的狀態、注塑機容量的多少,注塑週期的長短,注塑的產品及原材料不同,節能效果也不同,同時與工藝也有很大的關係。
三、主要特點及功能
1、 節電效果20%~68%。
2、 電機軟啟動,減少對機械的衝擊。
3、 動態調節油泵的功率輸出。
4、 無高壓節流能量損失
5、 具有欠壓、過壓、過載、短路、缺相等自動保護。
6、 系統為閉環控制,功率與壓力和流量同步自動跟蹤控制,大大減輕合模、開模振動,穩定生產工藝、提高產品質量,並減少注塑機故障率,延長注塑機壽命。
7、 本系統可與原有系統共存,操作方式一樣,可互相控制
四、應用案例
本公司在廣州、山東浙江金華諸暨等地有較好的應用,受到用戶極大好評。現選取一例,說明具體使用情況。
A:用戶名稱:金華某塑料制品有限公司
注塑機為海天公司生產注塑機 配用電機 30KW 工作 500g
B: 效果
1) 改造前用戶每小時用電22度左右,經改造后每小時用電為12
度左右,節電率為45.5%
2) 設備運轉平滑,無衝擊,運行情況良好
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離心脫水機廣氾應用於紡織業的染整、洗水、織造以及賓館等水洗物料的脫水
一、 變頻控制系統
離心脫水機屬於大慣性、近似的恆轉矩負載,必須在選用交流變頻器的基礎上配置制動單元和制動電阻才能滿足系統的要求,選用HOLIP-A變頻器,其接線主迴路和控制迴路如圖示:

在變頻器的外圍線路中,主要有3個部分:
1、 流母線P、N端接制動單元P、N端,然後再由制動單元的P、PB端外接控制電阻BR。
2、 制迴路輸入端子中,FOR為正向低速信號,REV為正向高速,SPL為反向低速。
3、 控制迴路輸出端子中,FB和FC為變頻器的故障指示,外接故障燈,AM和ACM外接0—10V的直流數顯儀(頻率或轉速指示)。
二、制動特性
使用脫水機的制動特性必須包含制動單元和制動電阻。
制動單元的安裝和接線必須注意:安裝環境的溫度、濕度、腐蝕情況、通風狀況等必須符合說明書要求,與變頻器連接時,儘量選用不同顏色的導線,防止P/N接反,否則將燒燬制動單元並損坏變頻器。P、N配線需選用600V耐壓等級電導線,配線長度應儘量短,如長度超過5m,需採用雙絞線。
1、 動單元的動作:
制動單元在系統中的連接位置如圖示:
制動單元功率開關的動作過程:
①當電機在減速時電機以發電狀態運行,產生再生能量。電機處於發電狀態時,其產生的三相交流電被逆變部分的六個續流二極管組成的全橋整流,使變頻器內直流中間環節的直流電壓升高。
②直流電壓達到使制動單元開(ON)的狀態,制動單元的功率開關管導通,電流流過制動電阻。
③制動電阻放出熱量,吸收了再生能量,電機的轉速降低,直流側的電壓變低。
④直流側的電壓降低到使制動單元關斷(OFF)的值,制動單元的功率開關管關
這時沒有電流流過制動電阻。
⑤電機繼續減速運轉,直流電壓再次升高。
⑥以上當直流側的電壓高到使制動單元重新工作時,制動單元重複以上開關(ON/OFF)過程,平衡直流電壓,使系統正常運行。當再生能量大時,再生制動單元的開關(ON/OFF)頻率增高,使制動轉矩增大,單位時間里電能轉換為熱能的量增大。
1、制動電阻的選擇:在制動單元的工作中,直流母線的電壓昇降取決于常數RC,R為制動電阻的阻值,C為變頻器電解電容的容量,由充放電曲線知,RC越小,母線電壓的放電速度越快,在變頻器中C保持一定的情況下,R越小,母線電壓的放電速度越快。通常求制動電阻的阻值R=Uc2/[0.1047*(Tb-0.2Tm)N]Ω
式中:Uc 制動單元動作電壓值,一般為710V/660
Tb 制動轉矩
Tm 電動機額定轉矩
本系統制動電阻採用1.5KW/40Ω的標稱規格,可以適應自動脫水機的正常制動,考慮到連線分布,電阻器本身阻值的分布性以及電阻的溫度分布等因素。在選定電阻時要留有餘量,一般情況下選1.2倍較合適,即阻值R為1.2倍R(計算位)。
三、變頻器參數
CD012=200 CD013=180 CD033=1 CD034=1 CD043=3 CD121=180 CD123=180 CD140=4 CD142=10
1、過壓失速防止功能:
變頻器在減速運行過程中,由於負載慣性的影響,可能會出現電
機轉速的實際下降率低於輸出頻率的下降率,此時電機會回饋電能給變頻器,造成變頻器直流母線電壓升高,到660V時制動單元動作,由於制動單元存在一定的使用率,如果高慣量的影響持續的話, 就會出現直流母線電壓持續升高,使用過壓失速保護功能,就能在減速運行中自動比較過壓失速點與實際的直流母線電壓,若後者超過了前者,就讓變頻器輸出功率停止下降,直到再次檢測到後者低於前者時,才讓變頻器實施減速運行。
2、加減速時間:
由於負載慣性的影響,必須將電機轉速的加減速時間設定為合理的數值。如果時間過短,就會出現變頻器過流、過壓等故障。如果時間過長,設備的運行功率就會大大降低。
四、結束語
離心脫水機已得到成功的市場應用,其優良的運行性能完善的保護措施進一步提高了離心脫水機整機設備的性能,在HOLIP-A變頻器11KW以下內部已經帶有了制動單元,它們降低了用戶投資,節省了機櫃空間,增加了此型號變頻器的市場競爭力
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近年來隨著變頻器技術發展,其可靠性大大提高,生產成本降低,以優越的起制動控制特性,在各種行業得到了廣氾應用,下面介紹海利普變頻器在浙江某起重機廠的起重機中的使用情況。
一、系統配置
根據起重機電機驅動的特性和技術要求,選用HOLIP-A系列變頻器作為大、小行車行走機構的電機驅動。起重機大車運行方向有前後、小車運行方向有左右。依據運行速度要求又分為1——4檔。加減速時間為3——6s。通常小車行走機構採用一臺電機,而大車行走機構需採用2——4臺電機。大、小車本身的慣性也較大,為防止電機被負載倒拖反轉而處於發電狀態,產生過電壓,因此大小車變頻器都配備了制動單元及制動電阻來釋放能量。考慮到機械的振動及移動路徑曲折時的反作用轉矩,所以應充分注意機械的結構,制動電阻值要按吸收最大再生電能的工況選定。起重機整個電氣系統由PLC控制,變頻器通過開關量端子接受PLC控制信號。小型起重機亦可使用變頻器內置PLC控制,線路簡單、使用方便。
變頻器容量的決定:
1. 定負荷移動時的容量P
P=(W×u×V)/6120×η(KW)
式中:W—額定重量(kg)
u—移動阻力
V—額定速度
η—機械效率
在室外的情況下,移動阻力中還須包括風阻和由於移動路徑的傾斜度(水平度)而加大的阻力等。
2. 變頻器容量
變頻器額定電流﹥電動機額定電流×(k1×k3)/k2
式中: k1——所需最大轉矩÷電動機額定轉矩
k2——1.5(變頻器的過載能力)
k3——1.1(余量)
二、變頻器主要參數設置
大車變頻器帶有幾個電機時應運行于線性頻率/電壓特性。1—4檔速度變化採用固定頻率設定1檔=5HZ、2檔=10HZ,3檔=25HZ,4檔=50HZ,同時利用變頻器的制動器接通、斷開功能由輸出繼電器觸點控制機械制動器,使行走機構在電機停止時不會由於外力而隨意移動。注意中間電壓和轉矩補償的調整,加減速時間因天車噸位大小而宜。
CD012=6,CD013=6,CD033=1,CD058=02,CD059=04,CD076=2,CD000=5,CD080=10,CD081=25,CD082=50
三、結束語
起重機採用變頻器驅動后使整機性能有較大提高,如效率高、功率因數好、節能效果顯著;外部配線簡單、配線費用下降;可無級調速、行走平滑穩定;電動機構造簡單、可靠性高,能在惡劣環境下使用,大大減少了維修工作量和易損部件,極大地改善了維護性能;變頻器自身保護功能齊全,如過流、過載、過壓等都能及時報警及停止,減少了起重機故障,提高了安全性能。同時,變頻器具有限流作用,軟起動可以減少起動時對電網的衝擊,有利於車間內其它設備正常運行。
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隨著電子技術、計算機技術、自動控制與自動檢測等技術的高速發展,反映到控制系統中來,它既能幫助車床自動化,又能提高加工準確度,因而就發展成為數控系統。
一、拖動系統的特點
金屬切削車床的基本運動是切削運動,即工件與刀具之間的相對運動,切削運動由主運動和進給運動組成。在切削運動中,承受主要切削功率的運動稱為主運動。在車床中,主運動是工件運動。
金屬切削車床的主運動都要求調速,並且調速的範圍往往較大。金屬切削車床主運動的調速。一般都在停機的情況下進行,在切削過程中是不進行調速的
二、主運動的負載性質
通用車床的低段速,允許的最大進刀量都是相同的,負載轉矩也相同,屬於恆轉矩區;而在高速段,由於受床身機械強度和振動以及刀具強度等的影響,速度越高,允許的最大進刀量越小,負載轉矩也越小,但切削功率保持相同,屬於恆功率區。恆轉矩區和恆功率區的分界轉數稱為計算轉數,用nD表示。計算轉速大小的規定大致如下:一般規定,從最低速起,以全部級數的1/3的最高速作為計算轉速。隨著刀具強度和切削技術的提高,計算速度已大為提高,通常的規定是:以最高轉速的(1/4~1/2)作為計算轉速:nD≈n max/(2~4)
三、車床的大致構造與拖動
1.以車床的主要部件有:①頭架:用於固定工件,內藏齒輪箱,是主要的傳動機之一。②尾架:用於頂住工件,是固定工件用的輔助部件。③刀架,用於固定車刀。④床身,用於安置所有部件。
2.拖動系統:主要包括以下兩種運動:
①主運動:工件的旋轉運動為主運動,帶動工件旋轉的拖動系統。
②進給系統:主要是刀架的移動。
3.主運動系統阻轉矩的形成:主運動系統的阻轉矩就是工件在切削過程中形成的阻轉矩,切削功率用於切削的剝落和變形,故切削力正比于被切削的材料性質和截面積,切削面積由切削深度和走刀量決定,而切削轉矩則取決于切削力和工件迴轉半徑的乘積,其大小與下列因素有關:
①切削深度,
②進刀量,
③工件的材質與直徑等。
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一、1、原系統情況
江西某造紙廠同步造紙生產線三台壓搾機,四臺大缸機,七台同步調速原使用一台調速電機通過皮帶拖動
二、2、變頻同步系統的組成
使用HLP變頻器通過同步控制對原系統改造,一壓搾和一大缸用11KW電動機配置7.5KW的變頻,二、三壓搾和二、三、四缸7.5KW的電機配置7.5KW的變頻。卷紙機11KW電機配置15KW的變頻加制動單元和剎車電阻。
同步器採用上海產KMD08B型8路輸出電機同步控制器,另配置電位器(0——10V)作微調使用。
三、3、調試過程
(1)單機調試
將同步器8路輸出比例係數設定為1.00,變頻器的扳置為轉速顯示,電位器到0位,調節轉速表,使用轉速表顯示與變頻器轉速顯示一致。
(2)聯機投料調試
a、控制器的第一單元輸出用來控制主電機即一壓搾機,故第一單元輸出比例係數應保持在1.00,其餘路數比例係數儘量接近1.00,同時使用電位器置於中間位置狀態,比如比例係數偏差較大,可適當調整皮帶輪。
b、將每一路輸出的輸入源由出廠設定9改為按第一至第八路順序是:9、1、2、3、4、5、6、7,此修改若效果不明顯可全部恢復到原出廠設定9。
c、生產100克紙,主機轉速約為40赫茲,生產200克紙,主機轉速約為35赫茲,因低頻時有振盪不夠穩定,設定35赫茲時相對穩定、經濟。
d、調同步時出現不同步造成斷紙現象,可適當調整單台變頻器加減速時間,以延長同步同步跟蹤時間,避免因調速時出現的振盪現象,原系統應安裝減速器方向不一致,將減速器轉速方向更改統一。
e、將同步控制器緩啟動升至10所需時間和緩降速10——0V所需時間出廠設定10秒,修改為5秒。
f、按照變頻器距離與電機的遠近,調整變頻器最大輸出電壓CD001,以5V為一個調整單位。
四、4、調試確定參數
調整確定參數為:
CD001=380——395 CD003=40 CD012=10 CD013=10 CD032=1(或0) CD033=1
CD034=1 CD035=4(15KW) CD037=0 CD043=4.0 CD051=04
五、5、卷紙機調試
按操作要求制動時間定在2.5秒,使用操作熟練后,送紙機放閘及時,制動時間定為6秒為宜,另避免操作電位器置於0時,變頻器仍有輸出,易出現事故,將停車頻率提高到1.0,停車時必須使用停止按扭以確定變頻器停止輸出。
確定參數:CD012=15 CD013=6 CD042=1.0 CD121=180 CD123=180
CD140=15 CD142=0.1 |
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