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原標(biāo)題：應(yīng)用案例 | 高壓變頻器在羅茨鼓風(fēng)機(jī)節(jié)能改造中的應(yīng)用
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1 引言
變頻調(diào)速技術(shù)以其卓越的調(diào)速性能、顯著的節(jié)電效果，改善設(shè)備的運(yùn)行工況，提高系統(tǒng)的安全可靠性，延長設(shè)備使用壽命等優(yōu)點(diǎn)，成為現(xiàn)代電力傳動(dòng)技術(shù)的一個(gè)發(fā)展方向。而通過調(diào)節(jié)風(fēng)門、擋板開度的大小來調(diào)整受控對象的方法，不僅控制精度受到限制，而且還造成大量的能源浪費(fèi)和設(shè)備損耗。隨著當(dāng)今社會(huì)市場競爭不斷加劇，采用變頻調(diào)速技術(shù)對這類負(fù)載進(jìn)行改造，成為社會(huì)的潮流。
2 用戶簡介
四川某礦業(yè)有限公司是一家股份制民營企業(yè)，是我國西部地區(qū)設(shè)備、工藝和技術(shù)較先進(jìn)、產(chǎn)品質(zhì)量較好、生產(chǎn)能力較大、銷量較大的鉛鋅生產(chǎn)企業(yè)之一。該公司有一個(gè)羅茨鼓風(fēng)機(jī)，用于焙燒爐供氣，焙燒爐正常生產(chǎn)時(shí)，需要保持空氣壓力為13kPa左右。但考慮到開爐及處理異常情況時(shí)的工藝要求，所選風(fēng)機(jī)的富裕量達(dá)50%左右。由于羅茨鼓風(fēng)機(jī)的風(fēng)量余量很大，正常工作時(shí)，隨著爐子的產(chǎn)量和鋅礦石成分的變化，風(fēng)機(jī)的工況也須調(diào)整。為了調(diào)節(jié)送風(fēng)量，采取在送風(fēng)管上放風(fēng)，大量空氣排空，風(fēng)機(jī)放空噪音很大，嚴(yán)重影響了周圍居民的生活。
隨著市場競爭的加劇，該礦采取各種措施降本增效。眾所周知，羅茨風(fēng)機(jī)的風(fēng)壓是不受風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速限制的，不論轉(zhuǎn)速變化如何其風(fēng)壓可以保持基本不變。而風(fēng)量則與風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速成正比的，即Q＝KN，Q：表示風(fēng)量，N：表示風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速，K：為系數(shù)。
羅茨鼓風(fēng)機(jī)屬于恒轉(zhuǎn)矩負(fù)載，其節(jié)電率與轉(zhuǎn)速降成正比即N％=△N％，雖然不同于一般風(fēng)機(jī)、水泵節(jié)電率更高，但因它的功率較大，而且連續(xù)24小時(shí)工作的，開動(dòng)時(shí)間亦很長。因此節(jié)電潛力大，節(jié)電效果明顯。
該公司領(lǐng)導(dǎo)基于降低生產(chǎn)成本和降低風(fēng)機(jī)運(yùn)行噪音兩方面考慮，決定選用變頻器對羅茨風(fēng)機(jī)進(jìn)行改造。經(jīng)過招標(biāo)，決定采用新風(fēng)光電子公司生產(chǎn)的JD-BP38-450F （450kW/10kV）高壓變頻器對羅茨鼓風(fēng)機(jī)進(jìn)行調(diào)速改造。
現(xiàn)場羅茨鼓風(fēng)機(jī)參數(shù)如表1、表2所示。
3 新風(fēng)光JD-BP38系列高壓變頻調(diào)速系統(tǒng)技術(shù)特點(diǎn)
風(fēng)光牌JD-BP38系列高壓變頻器以高速DSP為控制核心，采用無速度矢量控制技術(shù)、功率單元串聯(lián)多電平技術(shù)，屬高-高電壓源型變頻器，其諧波指標(biāo)遠(yuǎn)小于IEEE519-1992的諧波標(biāo)準(zhǔn)，輸入功率因數(shù)高，輸出波形質(zhì)量好，不必采用輸入諧波濾波器、功率因數(shù)補(bǔ)償裝置和輸出濾波器；不存在諧波引起的電機(jī)附加發(fā)熱和轉(zhuǎn)矩脈動(dòng)、噪音、輸出dv/dt、共模電壓等問題，可以使用普通的異步電機(jī)。具體來說，風(fēng)光高壓變頻器除具有一般普通變頻器的性能外，還具有以下突出特點(diǎn)：
(1)采用高速DSP作為中央處理器，運(yùn)算速度更快，控制更精準(zhǔn)。
(2)矢量控制技術(shù)，通過測量和控制交流電動(dòng)機(jī)定子電流矢量，根據(jù)磁場定向原理分別對交流電動(dòng)機(jī)的勵(lì)磁電流和轉(zhuǎn)矩電流進(jìn)行控制，從而達(dá)到控制交流電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)矩的目的。啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩大，轉(zhuǎn)矩動(dòng)態(tài)響應(yīng)快，調(diào)速精度高，帶負(fù)載能力強(qiáng)。
(3)快速飛車啟動(dòng)功能。能夠識(shí)別電機(jī)的速度并在電機(jī)不停轉(zhuǎn)的情況下直接起動(dòng)。在變頻器受到負(fù)載沖擊保護(hù)后可對其自動(dòng)復(fù)位，然后再自動(dòng)啟動(dòng)，即可避免重要場合（如水泥廠高溫風(fēng)機(jī)）變頻保護(hù)停機(jī)造成的損失。快速飛車啟動(dòng)技術(shù)可實(shí)現(xiàn)變頻器在0.1s之內(nèi)從保護(hù)狀態(tài)復(fù)位重新帶載運(yùn)行。
(4)工頻/變頻無擾切換技術(shù)。現(xiàn)在的高壓變頻調(diào)速系統(tǒng)一般設(shè)置工頻旁路切換柜，變頻器發(fā)生故障時(shí)能使高壓電機(jī)轉(zhuǎn)至工頻運(yùn)行，旁路切換有手動(dòng)旁路和自動(dòng)旁路切換兩種型式，手動(dòng)旁路需人工操作，適應(yīng)于無備用裝置或不重要的運(yùn)行工況，自動(dòng)旁路可在變頻器發(fā)生故障后直接自動(dòng)轉(zhuǎn)換至工頻運(yùn)行。新風(fēng)光公司提供的自動(dòng)旁路切換柜，不僅可實(shí)現(xiàn)變頻故障情況下自動(dòng)由變頻轉(zhuǎn)換至工頻運(yùn)行狀態(tài)，還可實(shí)現(xiàn)在變頻檢修完畢后由工頻瞬間轉(zhuǎn)換至變頻運(yùn)行的功能，整個(gè)轉(zhuǎn)換過程不會(huì)對用戶設(shè)備的運(yùn)行造成任何影響。
(5)電網(wǎng)瞬時(shí)掉電重啟技術(shù)，電網(wǎng)瞬間掉電可自動(dòng)重啟，可提供最長60s的等待時(shí)間。
(6)線電壓自動(dòng)均衡技術(shù)（星點(diǎn)漂移技術(shù)）。變頻器某相有單元故障后，為了使線電壓平衡，傳統(tǒng)的處理方法是將另外兩相的電壓也降至與故障相相同的電壓，而線電壓自動(dòng)均衡技術(shù)通過調(diào)整相與相之間的夾角，在相電壓輸出最大且不相等的前提下保證最大的線電壓均衡輸出。
(7)振蕩抑制技術(shù)，電機(jī)輕載或者空載的時(shí)候會(huì)出現(xiàn)局部不穩(wěn)定現(xiàn)象，這時(shí)電流幅值波動(dòng)很大，電流的振蕩有可能會(huì)導(dǎo)致系統(tǒng)因?yàn)檫^流或過壓而觸發(fā)保護(hù)。新風(fēng)光公司采用優(yōu)越的電流算法，有效地抑制電流的振蕩，保證系統(tǒng)穩(wěn)定可靠的工作。
(8)多機(jī)主從控制技術(shù)，變頻器具備主從控制功能，多臺(tái)變頻器之間可通過數(shù)據(jù)總線組成主從控制網(wǎng)絡(luò)。將其中的一臺(tái)設(shè)為主機(jī)，其他設(shè)為從機(jī)，主機(jī)實(shí)時(shí)采集各從機(jī)的狀態(tài)信息，同時(shí)發(fā)送給各從機(jī)頻率、轉(zhuǎn)矩指令，實(shí)現(xiàn)各臺(tái)變頻器的功率平衡和綜合控制。該技術(shù)適用于皮帶機(jī)、摩擦式提升機(jī)等需要功率平衡控制的場合。
(9)輸出電壓自動(dòng)穩(wěn)壓技術(shù)，變頻器實(shí)時(shí)檢測各單元母線電壓，根據(jù)母線電壓調(diào)整輸出電壓，從而實(shí)現(xiàn)自動(dòng)穩(wěn)壓功能。避免電網(wǎng)波動(dòng)對輸出電壓的影響。
(10)故障單元熱復(fù)位技術(shù)，若單元在運(yùn)行中故障，且變頻器對其旁路繼續(xù)運(yùn)行，此時(shí)可在運(yùn)行中對故障單元進(jìn)行復(fù)位，不必等變頻器停機(jī)。
(11)單元直流電壓檢測：實(shí)時(shí)顯示檢測系統(tǒng)的直流電壓，從而實(shí)現(xiàn)輸出電壓的優(yōu)化控制，降低諧波含量，保證輸出電壓的精度，提升系統(tǒng)控制性能，并可使保證運(yùn)行維護(hù)人員實(shí)現(xiàn)對功率單元運(yùn)行狀況的全面把握。
(12)具備突發(fā)相間短路保護(hù)功能。如果由于設(shè)備原因及其他原因造成輸出短路，此時(shí)如果變頻器不具備相間短路保護(hù)功能，將會(huì)導(dǎo)致重大事故。變頻器在發(fā)生類似問題時(shí)能夠立即封鎖變頻器輸出，保護(hù)設(shè)備不受損害，避免事故的發(fā)生。
(13)限流功能：當(dāng)變頻器輸出電流超過設(shè)定值，變頻器將自動(dòng)限制電流輸出，避免變頻器在加減速過程中或因負(fù)載突然變化而引起的過流保護(hù)，最大限度減少停機(jī)次數(shù)。
(14)多種控制方式，可選擇本機(jī)控制、遠(yuǎn)控盒控制、DCS控制支持MODBUS、PROFIBUS等通訊協(xié)議頻率設(shè)定可以現(xiàn)場給定、通訊給定等支持頻率預(yù)設(shè)、加減速功能。
4 高壓變頻器主回路控制方案
高壓變頻器設(shè)備安裝在風(fēng)機(jī)值班室內(nèi)，原高壓柜至電機(jī)的高壓電纜用做改造時(shí)電機(jī)至變頻器連接電纜，變頻器至高壓柜電纜重新敷設(shè)，同時(shí)敷設(shè)集控室至高壓變頻器的控制電纜用于變頻器的遠(yuǎn)程控制，采集現(xiàn)場設(shè)備狀態(tài)信號(hào)，實(shí)現(xiàn)設(shè)備的實(shí)時(shí)調(diào)節(jié)及信號(hào)反饋。此外還需敷設(shè)一根高壓柜至變頻器的控制電纜，用于高壓柜合閘允許和高壓柜緊急分閘控制。
一次接線如圖1所示。
圖1 手動(dòng)旁路柜
圖1旁路柜中，共有3個(gè)高壓隔離開關(guān)，為了確保不向變頻器輸出端反送電，K2與K3采用電磁互鎖操動(dòng)機(jī)構(gòu)，實(shí)現(xiàn)電磁互鎖。當(dāng)K1、K3閉合，K2斷開時(shí)，電機(jī)變頻運(yùn)行；當(dāng)K1、K3斷開，K2閉合時(shí)，電機(jī)工頻運(yùn)行，此時(shí)變頻器從高壓中隔離出來，便于檢修、維護(hù)和調(diào)試。
旁路柜必須與上級(jí)高壓斷路器DL連鎖，DL合閘時(shí)，絕對不允許操作旁路隔離開關(guān)與變頻輸出隔離開關(guān)，以防止出現(xiàn)拉弧現(xiàn)象，確保操作人員和設(shè)備的安全。
故障分閘：將變頻器“高壓分?jǐn)唷毙盘?hào)與旁路柜“變頻投入”信號(hào)串聯(lián)后，并聯(lián)于高壓開關(guān)分閘回路。在變頻投入狀態(tài)下，當(dāng)變頻器出現(xiàn)故障時(shí)，分?jǐn)嘧冾l器高壓輸入；旁路投入狀態(tài)下，變頻器故障分閘無效。保護(hù)：保持原有對電機(jī)的保護(hù)及其整定值不變。
5 羅茨鼓風(fēng)機(jī)改造運(yùn)行情況
羅茨鼓風(fēng)機(jī)高壓變頻器一次正式投入運(yùn)行，至今運(yùn)行正常兩年。改造達(dá)到了預(yù)期目的。羅茨鼓風(fēng)機(jī)電機(jī)電流大大減小，風(fēng)機(jī)運(yùn)行噪聲大大降低。變頻運(yùn)行后，送風(fēng)管上防風(fēng)管關(guān)閉，根據(jù)焙燒爐生產(chǎn)量的大小，隨時(shí)調(diào)節(jié)羅茨鼓風(fēng)機(jī)的風(fēng)量大小，滿足生產(chǎn)沸騰爐的工藝要求，而且現(xiàn)場人員操作非常方便。
5.1節(jié)能計(jì)算
2015年6月該公司節(jié)能服務(wù)中心隨機(jī)對羅茨鼓風(fēng)機(jī)高壓變頻器進(jìn)行了測試，記錄數(shù)據(jù)如表3所示。
根據(jù)表3，羅茨鼓風(fēng)機(jī)工頻運(yùn)行時(shí)，功率因數(shù)取0.8，電源電壓10.20kV，計(jì)算每小時(shí)耗電為：327.9kW。羅茨鼓風(fēng)機(jī)變頻運(yùn)行時(shí)，功率因數(shù)為0.97，變頻輸入電壓10.20kV，計(jì)算每小時(shí)耗電為：169.5kW。較工頻運(yùn)行時(shí)每小時(shí)節(jié)約電量158.2kW。每年運(yùn)行300d，每天運(yùn)行24h，那么年節(jié)約電量：158.2kW×24h×300d=113.9萬kW? h。
通過以上變頻運(yùn)行數(shù)據(jù)，在與生產(chǎn)工況基本相同的工頻運(yùn)行相比，電機(jī)電流、消耗功率大大減小，節(jié)能效果是非常明顯的。
5.2間接效益
（1）有效地改善了現(xiàn)場運(yùn)行環(huán)境。采用變頻調(diào)速后，大大減少了風(fēng)機(jī)管道震動(dòng)頻率和噪音。消除了風(fēng)機(jī)的旁路放空噪聲，解決了風(fēng)機(jī)擾民問題，改善了工人的工作環(huán)境。
（2）減少了維護(hù)工作量和維護(hù)費(fèi)用，延長了設(shè)備的使用壽命。由于采用了變頻調(diào)速技術(shù)，電機(jī)啟動(dòng)、調(diào)速平穩(wěn)，不存在啟動(dòng)電流沖擊，而且羅茨鼓風(fēng)機(jī)和驅(qū)動(dòng)電機(jī)都處于相對額定轉(zhuǎn)速較低的轉(zhuǎn)速上，因而其零部件的機(jī)械磨損減少，降低了維護(hù)費(fèi)用，延長了風(fēng)機(jī)使用壽命。
（3）改變了過去以調(diào)節(jié)出口空氣排放方式來調(diào)節(jié)風(fēng)量的生產(chǎn)方式，勞動(dòng)強(qiáng)度減輕，調(diào)節(jié)的及時(shí)性好，提高了產(chǎn)品的合格率。
6 結(jié)束語
該羅茨風(fēng)機(jī)經(jīng)過變頻改造之后，不僅達(dá)到了良好的節(jié)能效果，降低了噪音，并且提高了企業(yè)的產(chǎn)品質(zhì)量。隨著國家對節(jié)能減排的越來越重視，企業(yè)通過各種措施降低生產(chǎn)成本，其中變頻技術(shù)起到了重要作用。
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SAJ8000F風(fēng)機(jī)專用型
產(chǎn)品特點(diǎn)
■針對風(fēng)機(jī)節(jié)能控制設(shè)計(jì)
■內(nèi)置PID和先進(jìn)的節(jié)能軟件
■高效節(jié)能，節(jié)電效果20%～60%(根據(jù)實(shí)際工況而定)
■簡便管理、安全保護(hù)、實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化控制
■延錦工機(jī)設(shè)備壽命、保護(hù)電網(wǎng)穩(wěn)定、保減磨損，降低故障率
■實(shí)現(xiàn)軟啟，制動(dòng)功能
更多描述
應(yīng)用行業(yè):
□羅茨風(fēng)機(jī)□礦山風(fēng)機(jī)□離心風(fēng)機(jī)□工業(yè)風(fēng)機(jī)□環(huán)境工程
一、SAJ-8000F變頻器在鍋爐風(fēng)機(jī)節(jié)能中的應(yīng)用
目前在我國各行各業(yè)的各類機(jī)械與電氣設(shè)備中與風(fēng)機(jī)配套的電機(jī)約占全國電機(jī)裝機(jī)量的60%，耗用電能約占全國發(fā)電總量的三分之一。特別值得一提的是，大多數(shù)風(fēng)機(jī)在使用過程中都存在大馬拉小車的現(xiàn)象，加之因生產(chǎn)、工藝等方面的變化，需要經(jīng)常調(diào)節(jié)氣體的流量、壓力、溫度等；目前，許多單位仍然采用落后的調(diào)節(jié)檔風(fēng)板或閥門開啟度的方式來調(diào)節(jié)氣體的流量、壓力、溫度等。這實(shí)際上是通過人為增加阻力的方式，并以浪費(fèi)電能和金錢為代價(jià)來滿足工藝和工況對氣體流量調(diào)節(jié)的要求。這種落后的調(diào)節(jié)方式，不僅浪費(fèi)了寶貴的能源，而且調(diào)節(jié)精度差，很難滿足現(xiàn)代化工業(yè)生產(chǎn)及服務(wù)等方面的要求，負(fù)面效應(yīng)十分嚴(yán)重。
變頻調(diào)速器的出現(xiàn)為交流調(diào)速方式帶來了一場革命。隨著近十幾年變頻技術(shù)的不斷完善、發(fā)展。變頻調(diào)速性能日趨完美，已被廣泛應(yīng)用于不同領(lǐng)域的交流調(diào)速。為企業(yè)帶來了可觀的經(jīng)濟(jì)效益，推動(dòng)了工業(yè)生產(chǎn)的自動(dòng)化進(jìn)程。
變頻調(diào)速用于交流異步電機(jī)調(diào)速，其性能遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過以往任何交、直流調(diào)速方式。而且結(jié)構(gòu)簡單，調(diào)速范圍寬、調(diào)速精度高、安裝調(diào)試使用方便、保護(hù)功能完善、運(yùn)行穩(wěn)定可靠、節(jié)能效果顯著，已經(jīng)成為交流電機(jī)調(diào)速的最新潮流。
二、變頻節(jié)能原理：
1.風(fēng)機(jī)運(yùn)行曲線
采用變頻器對風(fēng)機(jī)進(jìn)行控制，屬于減少空氣動(dòng)力的節(jié)電方法，它和一般常用的調(diào)節(jié)風(fēng)門控制風(fēng)量的方法比較，具有明顯的節(jié)電效果。
由圖可以說明其節(jié)電原理：
圖中，曲線（1）為風(fēng)機(jī)在恒定轉(zhuǎn)速n1下的風(fēng)壓一風(fēng)量（H-Q）特性，曲線（2）為管網(wǎng)風(fēng)阻特性（風(fēng)門全開）。曲線（4）為變頻運(yùn)行特性（風(fēng)門全開）
假設(shè)風(fēng)機(jī)工作在A點(diǎn)效率最高，此時(shí)風(fēng)壓為H2，風(fēng)量為Q1，軸功率N1與Q1、H2的乘積成正比，在圖中可用面積AH2OQ1表示。如果生產(chǎn)工藝要求，風(fēng)量需要從Q1減至Q2，這時(shí)用調(diào)節(jié)風(fēng)門的方法相當(dāng)于增加管網(wǎng)阻力，使管網(wǎng)阻力特性變到曲線（3），系統(tǒng)由原來的工況點(diǎn)A變到新的工況點(diǎn)B運(yùn)行。從圖中看出，風(fēng)壓反而增加，軸功率與面積BH1OQ2成正比。顯然，軸功率下降不大。如果采用變頻器調(diào)速控制方式，風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速由n1降到n2，根據(jù)風(fēng)機(jī)參數(shù)的比例定律，畫出在轉(zhuǎn)速n2風(fēng)量（Q-H）特性，如曲線（4）所示。可見在滿足同樣風(fēng)量Q2的情況下，風(fēng)壓H3大幅度降低，功率N3隨著顯著減少，用面積CH3OQ2表示。節(jié)省的功率△N=（H1-H3）×Q2，用面積BH1H3C表示。顯然，節(jié)能的經(jīng)濟(jì)效果是十分明顯的。
2.風(fēng)機(jī)在不同頻率下的節(jié)能率
從流體力學(xué)原理得知，風(fēng)機(jī)風(fēng)量與電機(jī)轉(zhuǎn)速功率相關(guān)：風(fēng)機(jī)的風(fēng)量與風(fēng)機(jī)（電機(jī)）的轉(zhuǎn)速成正比，風(fēng)機(jī)的風(fēng)壓與風(fēng)機(jī)（電機(jī)）的轉(zhuǎn)速的平方成正比，風(fēng)機(jī)的軸功率等于風(fēng)量與風(fēng)壓的乘積，故風(fēng)機(jī)的軸功率與風(fēng)機(jī)（電機(jī)）的轉(zhuǎn)速的二次方成正比（即風(fēng)機(jī)的軸功率與供電頻率的二次方成正比）：
頻率f(Hz)
轉(zhuǎn)速N%
流量O%
揚(yáng)程H%
軸功率P%
節(jié)電率
50
100%
100%
100%
100%
0.00%
45
90%
90%
81%
72.9%
27.10%
40
80%
80%
64%
51.2%
48.80%
35
70%
70%
49%
34.3%
65.70%
30
60%
60%
36%
21.6%
78.40%
25
50%
50%
25%
12.5%
87.5%
根據(jù)上述原理可知改變風(fēng)機(jī)的轉(zhuǎn)速就可改變風(fēng)機(jī)的功率。
例如：將供電頻率由50Hz降為45Hz，
則P45/P50=453/503=0.729，
即P45=0.729P50將供電頻率由50 Hz降為40Hz，
則P40/P50=403/503=0.512，即P40=0.512P50
三、鍋爐風(fēng)機(jī)的變頻節(jié)能改造：
鍋爐的變頻節(jié)能改造通常是指對鍋爐風(fēng)機(jī)的變頻節(jié)能改造。
鍋爐風(fēng)機(jī)在設(shè)計(jì)時(shí)是按最大工況來考慮的，在實(shí)際使用中有很多時(shí)間風(fēng)機(jī)都需要根據(jù)實(shí)際工況進(jìn)行調(diào)節(jié)，傳統(tǒng)的做法是用開關(guān)風(fēng)門、閥門的方式進(jìn)行調(diào)節(jié)，這種調(diào)節(jié)方式增大了供風(fēng)系統(tǒng)的節(jié)流損失，在啟動(dòng)時(shí)還會(huì)有啟動(dòng)沖擊電流，且對系統(tǒng)本身的調(diào)節(jié)也是階段性的，調(diào)節(jié)速度緩慢，減少損失的能力很有限，也使整個(gè)系統(tǒng)工作在波動(dòng)狀態(tài)；而通過在鍋爐風(fēng)機(jī)上加裝變頻調(diào)速器(裝置)則可一勞永逸的解決好這些問題，可使系統(tǒng)工作狀態(tài)平緩穩(wěn)定，并可通過變頻節(jié)能收回投資。鍋爐的變頻改造方案一例如下：
目前鍋爐風(fēng)機(jī)的裝機(jī)概況：2×75KW，1×55KW。
所有風(fēng)機(jī)均采用一對一（即一臺(tái)變頻器配一臺(tái)電機(jī)）的配置方式，保留原工頻系統(tǒng)且與變頻系統(tǒng)互為備用，一般情況下的調(diào)節(jié)方式均為開環(huán)調(diào)節(jié)。
四、投資與節(jié)能：
變頻節(jié)能系統(tǒng)（裝置）在各類調(diào)速系統(tǒng)中使用時(shí)其節(jié)能效果對于單臺(tái)設(shè)備可做到20-55%，在風(fēng)機(jī)這類設(shè)備的一般應(yīng)用的節(jié)能效果平均也可做到20-50%，在未受到其它因素的影響的情況下一般可取平均值，這些節(jié)能效果平均值是由實(shí)際應(yīng)用中得到，權(quán)威性數(shù)據(jù)可由市場上公開出售的資料（書）查到；通過這些數(shù)據(jù)再進(jìn)行一些簡單的投資回收率的計(jì)算可知：變頻節(jié)能系統(tǒng)（裝置）的投資回收期一般為
6-15個(gè)月（這是經(jīng)驗(yàn)值也是權(quán)威數(shù)據(jù)）。
附:安裝尺寸(單位:mm)
機(jī)型
L2
L3
W1
H1
V5R5F3
237
249
155
144
159
169
V7R5F3
V011F3
324
336
354
210
165
164
178
V015F3
V18R5F3
370
383
406
267
200
210
224
V022F3
V030F3
V037F3
437
458
475
295
200
225
239
V045F3
V055F3
500
522
535
338
253
250
260
V075F3
553
568
592
332
200
271
285
V093F3
600
620
646
380
300
300
314
V110F3
V132F3
895
925
950
472
350
330
344
V160F3
V185F3
1230
1270
600
179
408
412
V200F3
V220F3
1645
730
470
V250F3
V280F3
V315F3
1885
850
470
V355F3
如圖所示:
總壓參數(shù)表如下
總壓頭對照表：（αS=0.
5）正常運(yùn)行：系統(tǒng)運(yùn)行時(shí)，計(jì)算機(jī)會(huì)自動(dòng)控制上漿泵的轉(zhuǎn)速，保證總壓頭的實(shí)際值在其給定值附近允許的范圍內(nèi)變化。
2．漿位控制
在雙勻漿輥氣墊式流漿箱中，漿位控制回路是總壓控制回路中的一個(gè)中間環(huán)節(jié)，在總壓調(diào)節(jié)過程中，會(huì)使?jié){位產(chǎn)生不斷的波動(dòng)，這就要依靠漿位調(diào)節(jié)回路不斷進(jìn)行調(diào)整，使液位穩(wěn)定在一定的高度上。
1）漿位檢測：利用差壓式液位變送器LT—102檢測漿位，其法蘭部安裝在流漿箱底部外側(cè)。低壓側(cè)通過導(dǎo)引管安裝在流漿箱上部的外側(cè)，根據(jù)其差壓測定漿位高度。如
2）漿位設(shè)置：根據(jù)實(shí)際要求設(shè)置在0.2-0.4米之間
3）漿位控制：計(jì)算機(jī)根據(jù)漿位的設(shè)定值、實(shí)測值及漿位于總壓頭之間的耦合關(guān)系，經(jīng)過相應(yīng)的控制處理后，給出控制信號(hào)（4~20mA DC），通過風(fēng)機(jī)變頻器控制羅茨風(fēng)機(jī)的鼓風(fēng)量。若漿位偏低則減少風(fēng)量，反之，若漿位偏高則增加風(fēng)量，直到液位達(dá)到設(shè)定值為止。風(fēng)機(jī)速度也可在人機(jī)界面上設(shè)置成手動(dòng)狀態(tài)，由手動(dòng)確定其轉(zhuǎn)速。此功能在調(diào)試時(shí)可加以利用。
4）正常運(yùn)行：理想漿位調(diào)節(jié)，應(yīng)使?jié){位的波動(dòng)在允許的范圍既要確保漿面的浮漿和氣泡通過溢流槽全部溢流，又要使?jié){位調(diào)節(jié)對總壓頭的影響為最小。
3.控制示意圖
三．電氣硬件設(shè)計(jì)
根據(jù)技術(shù)協(xié)議，采用西門子200SMART系列的PLC，系統(tǒng)控制一臺(tái)羅茨風(fēng)機(jī)，一臺(tái)沖漿泵及兩個(gè)勻漿輥共4個(gè)電機(jī)，（風(fēng)機(jī)與兩臺(tái)勻漿輥采用易能ENC600控制，沖漿泵用戶自備）另外設(shè)備開啟后必須設(shè)計(jì)運(yùn)行反饋以達(dá)到用戶要求，同時(shí)必須控制流漿箱內(nèi)的液位變送器及壓力變送器，另外為方便操作增加冗余作為預(yù)留，設(shè)計(jì)圖紙如下
柜內(nèi)實(shí)物圖
四．PLC程序設(shè)計(jì)
程序中某些數(shù)據(jù)必須具備掉電保存功能，必須設(shè)置以下參數(shù)
五.上位機(jī)程序設(shè)計(jì)
依據(jù)用戶要求設(shè)計(jì)相應(yīng)的按鈕，棒圖，趨勢圖等，如下圖
六.現(xiàn)場調(diào)試
此設(shè)備中有三相動(dòng)力電纜，也有信號(hào)線，為系統(tǒng)穩(wěn)定性必須分開單獨(dú)敷設(shè)，以達(dá)到控制要求。
上電后，檢查通訊是否正常；測試壓力液位通道是否正常；啟動(dòng)設(shè)備觀察電機(jī)轉(zhuǎn)向，反饋等是否正常；設(shè)備啟動(dòng)前，設(shè)定好合適的液位，根據(jù)車速設(shè)定總壓，先打成手動(dòng)模式，觀察壓力液位是否正常，待壓力，液位達(dá)到設(shè)定值附近，切換成自動(dòng)模式，觀察有無異常。
七．總結(jié)
本文介紹了以西門子SMART PLC的流漿箱控制系統(tǒng)，粗略介紹了控制回路設(shè)計(jì)，PLC程序設(shè)計(jì)，上位機(jī)程序設(shè)計(jì)等，希望能給用到SMART PLC的同行有所幫助。文中部分內(nèi)容源源自網(wǎng)絡(luò)，如有不妥，敬請海涵，上文中如有不足之處，還請各位同行多多批評(píng)指導(dǎo)，謝謝！
關(guān)鍵錦工：
易能變頻器
選型
應(yīng)用
一、設(shè)備簡介
變頻調(diào)速必須具備的兩個(gè)基本條件：1、電動(dòng)機(jī)軸上的輸出功率大于或等于負(fù)載所需要的功率;2、電動(dòng)機(jī)產(chǎn)生的電磁轉(zhuǎn)矩大于或等于負(fù)載的阻轉(zhuǎn)矩。(即變頻器輸出功率大于或等于電動(dòng)機(jī)的額定功率，變頻器的輸出電流大于或等于電動(dòng)機(jī)的額定電流)-最大電流原則。
注：電動(dòng)機(jī)功率相同但磁極對數(shù)不同，電動(dòng)機(jī)的額定轉(zhuǎn)矩與額定電流也不相同。
二、恒轉(zhuǎn)矩負(fù)載的變頻調(diào)速
1、恒轉(zhuǎn)矩負(fù)載的主要特點(diǎn)：
負(fù)載轉(zhuǎn)矩大小取決于負(fù)載的輕重，與轉(zhuǎn)速無關(guān)；
負(fù)載功率大小與轉(zhuǎn)速成正比。
2、恒轉(zhuǎn)矩負(fù)載調(diào)試舉例：
皮帶輸送機(jī)
電動(dòng)機(jī)名牌：功率：30KW 轉(zhuǎn)速：1470r/min 電流：56.8A 電機(jī)級(jí)數(shù)：4級(jí) 額定頻率：50HZ
變頻器選型:EDS1000-4T0300G/0370P 功率-30KW 電流-60A
變頻器參數(shù)設(shè)置：F0.00=2(端子UP/DOWN調(diào)節(jié)設(shè)定頻率) F0.02=1(端子運(yùn)行命令控制) F0.03=110(禁止反轉(zhuǎn)) F0.08=10S(加速時(shí)間) F0.09=10S(減速時(shí)間) F0.11=20HZ (下限頻率)F0.14=4.0(轉(zhuǎn)矩提升) F1.00=0(從起動(dòng)頻率起動(dòng)) F1.01=6HZ(起動(dòng)頻率) F1.02=2S(起動(dòng)頻率持續(xù)時(shí)間) F1.05=0(減速停機(jī)) F2.05=5HZ(載波頻率) F5.00=19(X1三線式控制) F5.01=16(X2頻率遞增UP) F5.02=17(X3頻率遞減DOWN) F5.08=2(三線式控制模式一) F9.04=95%(電機(jī)過載保護(hù)系數(shù))
塑料擠出機(jī)
電動(dòng)機(jī)名牌：功率：55KW 轉(zhuǎn)速：1480r/min 電流：102.5A 電機(jī)級(jí)數(shù)：4級(jí) 額定頻率：50HZ
變頻器選型：EDS1000-4T0550G/0750P 功率-55KW 電流-112A
變頻器參數(shù)設(shè)置：F0.00=00(鍵盤模擬電位器設(shè)置)F0.02=0(操作鍵盤運(yùn)行控制) F0.08=15S(加速時(shí)間) F0.09=15S(減速時(shí)間) F0.14=4.0(轉(zhuǎn)矩提升) F1.00=0 (從起動(dòng)頻率起動(dòng))F1.01=6HZ(起動(dòng)頻率) F1.02=2S(起動(dòng)頻率持續(xù)時(shí)間)F1.05=0(減速停機(jī))F9.04=92%(電機(jī)過載保護(hù)系數(shù))
鉆井提升機(jī)
電動(dòng)機(jī)名牌：功率：37KW 轉(zhuǎn)速：1440r/min 電流：69.8A 電機(jī)級(jí)數(shù)：4級(jí) 額定頻率：50HZ
變頻器選型：EDS1000-4T0370G/0450P 功率-37KW 電流：75A
變頻器參數(shù)設(shè)置：F0.00=04(VCI模擬設(shè)定) F0.02=1(端子運(yùn)行命令控制) F0.08=10S(加速時(shí)間) F0.09=3S(減速時(shí)間) F0.14=2.0(轉(zhuǎn)矩提升) F1.05=2(減速 直流制動(dòng)停機(jī)) F1.06=15HZ(停機(jī)時(shí)直流制動(dòng)起始頻率) F1.07=0.5S(停機(jī)時(shí)直流制動(dòng)時(shí)間) F1.08=8%(停機(jī)時(shí)直流制動(dòng)電壓) F3.30=15(TB-TC斷電抱閘信號(hào)) F5.00=11(故障復(fù)位) F9.04=93%(電機(jī)過載保護(hù)系數(shù))
注：配置制動(dòng)單元與制動(dòng)電阻的型號(hào)：制動(dòng)單元：2545- 制動(dòng)電流:25A 功率:45KW以下
制動(dòng)電阻：10KW 16Ω
3、恒轉(zhuǎn)矩負(fù)載調(diào)試存在問題與解決辦法:
起動(dòng)力矩不夠低頻運(yùn)行電流偏大限流或者過流保護(hù)運(yùn)行中負(fù)載稍有增加，電機(jī)容易堵轉(zhuǎn)。
解決辦法：
加大機(jī)械傳動(dòng)比，以減輕電動(dòng)機(jī)軸上的阻轉(zhuǎn)矩;
采用有反饋矢量控制方式，可以使起動(dòng)轉(zhuǎn)矩增加至電動(dòng)機(jī)額定轉(zhuǎn)矩的180%-200%，低頻運(yùn)行帶載能力增強(qiáng);
如果轉(zhuǎn)矩提升預(yù)置較小則適當(dāng)增加轉(zhuǎn)矩提升值或者設(shè)置自動(dòng)轉(zhuǎn)矩提升;
適當(dāng)降低電動(dòng)機(jī)的基本頻率，以加大電動(dòng)機(jī)的工作磁通，但基本頻率不宜低于45HZ;
預(yù)置轉(zhuǎn)差頻率補(bǔ)償功能，以增強(qiáng)電動(dòng)機(jī)的帶載能力;
適當(dāng)設(shè)置起動(dòng)頻率，以增加起動(dòng)力矩;
適當(dāng)降低載波頻率，以提高變頻器的輸出電壓;
功率相同，改選6級(jí)電機(jī)，以增加電動(dòng)機(jī)的電磁轉(zhuǎn)矩。
三、 恒功率負(fù)載的變頻調(diào)速
1、恒功率負(fù)載的主要特點(diǎn)：
恒功率負(fù)載的功率大小恒定與轉(zhuǎn)速無關(guān);恒功率負(fù)載的阻轉(zhuǎn)矩大小與轉(zhuǎn)速成反比例關(guān)系。
2、恒功率負(fù)載調(diào)試舉例：
工業(yè)洗衣機(jī)
電動(dòng)機(jī)名牌：功率：11KW 轉(zhuǎn)速：1460r/min 電流：21.4A 電機(jī)級(jí)數(shù)：4級(jí) 額定頻率：60HZ
變頻器選型：EDS1000-4T0110G/0150P 功率-11KW 電流-25A
變頻器參數(shù)設(shè)置：F0.01=8 F0.02=1 F0.08=40 F0.09=40 F0.10=110 F0.13=1 F0.14=2 F0.15=4 F1.05=1 F2.05=5 F2.18=80 F2.19=80 F2.20=150 F2.21=150 F2.22=170 F2.23=170 F2.30=11 F2.31=70 F2.32=90 F2.37=3 F2.38=8 F2.39=8 F2.40=30 F2.41=25 F2.42=50 F2.43=40 F2.44=80 F5.00=1 F5.01=2 F5.02=7 F5.03=8 F8.03=60 F9.04=120% F9.09=180%
注：配置制動(dòng)電阻型號(hào)：功率：1KW 阻值：50Ω
布匹卷繞機(jī)
電動(dòng)機(jī)名牌：功率：15KW 轉(zhuǎn)速：1460r/min 電流：30.4A 電機(jī)級(jí)數(shù)：4級(jí) 額定頻率：50HZ
變頻器選型：EDS1000-4T0150G/0185P 功率-15KW 電流-33A
變頻器參數(shù)設(shè)置:F0.02=1 F0.08=15 F0.09=15 F0.10=85 F0.14=2 F1.05=2 F1.06=10 F1.07=0.5 F1.08=8 F2.05=5 F3.00=1 F3.01=1 F3.02=1 F3.05=20% F3.08=1.15 F3.09=1.15 F3.21=9.999 F9.04=92% F9.08=150% F9.09=180%
注：配置制動(dòng)電阻型號(hào)：功率：1KW 阻值：40Ω
空壓機(jī)(脈動(dòng)轉(zhuǎn)矩負(fù)載)-恒壓供氣
電動(dòng)機(jī)名牌：功率：30KW 轉(zhuǎn)速：1470r/min 電流：56.8A 電機(jī)級(jí)數(shù)：4級(jí) 額定頻率：50HZ
變頻器選型：EDS1000-4T0370G/0450P 功率-37KW 電流-75A
變頻器參數(shù)設(shè)置：F0.02=1 F0.08=30S F0.09=40S F0.11=20HZF1.05=0F3.00=1F3.01=0F3.02=0 F3.05=3.5V F3.21=9.99V F9.04=120%
注：空壓機(jī)為脈動(dòng)轉(zhuǎn)矩負(fù)載,電機(jī)過載能力較強(qiáng)，因此，變頻選型時(shí)功率按G型機(jī)放大一檔，避免變頻器工作中頻繁過流保護(hù)動(dòng)作而影響生產(chǎn)。
3、恒功率負(fù)載調(diào)試存在問題與解決辦法：
恒功率負(fù)載如何配置電動(dòng)機(jī)功率與變頻器功率;
恒功率負(fù)載的最大工作頻率不易超過多大為宜;
恒功率負(fù)載快速停車時(shí)，存在電動(dòng)機(jī)處于發(fā)電狀態(tài)，致使變頻器直流母線電壓升高，最終導(dǎo)致變頻器跳過電壓或過電流保護(hù)。
解決辦法：
考慮電動(dòng)機(jī)工作在額定頻率以上時(shí)，其有效轉(zhuǎn)矩線具有恒功率特性，充分利用電動(dòng)機(jī)調(diào)速過程中的恒功率區(qū)來帶動(dòng)恒功率負(fù)載，使二者的特性相接近。另外，考慮恒功率負(fù)載工作在額定頻率以上電動(dòng)機(jī)存在短時(shí)過載，變頻器選型需加大一擋;
考慮軸承的最大承受能力、轉(zhuǎn)子的動(dòng)態(tài)平衡問題以及軸承的抗振動(dòng)能力，恒功率負(fù)載的最大工作頻率以不超過三倍的電動(dòng)機(jī)額定頻率為宜;
配置制動(dòng)單元與制動(dòng)電阻或配置能量回饋單元以及啟動(dòng)變頻停機(jī)直流制動(dòng)功能、過壓失速功能和自動(dòng)穩(wěn)壓功能或采用電磁制動(dòng)器剎車。注：制動(dòng)電阻阻值過大，制動(dòng)力矩不夠，變頻跳過壓保護(hù);制動(dòng)電阻阻值過小，制動(dòng)力矩過大，變頻跳過流保護(hù)。
四、 平方轉(zhuǎn)矩負(fù)載(二次方律負(fù)載)的變頻調(diào)速
1、平方轉(zhuǎn)矩負(fù)載的主要特點(diǎn)：
平方轉(zhuǎn)矩負(fù)載的轉(zhuǎn)矩與轉(zhuǎn)速的平方成正比；
平方轉(zhuǎn)矩負(fù)載的功率與轉(zhuǎn)速的立方成正比
2、平方轉(zhuǎn)矩負(fù)載調(diào)試舉例：
鍋爐引風(fēng)機(jī)、鼔風(fēng)機(jī)(羅茨風(fēng)機(jī)屬恒轉(zhuǎn)矩負(fù)載，變頻器選型按G型機(jī)選擇)
電動(dòng)機(jī)名牌：功率：55KW 轉(zhuǎn)速：2980r/min 電流：102.7A 電機(jī)級(jí)數(shù)：2級(jí) 額定頻率：50HZ
變頻器選型：EDS1000-4T0450G/0550P 功率-55KW 電 -112A
變頻器參數(shù)設(shè)置：F0.00=4 F0.02=1 F0.08=30 F0.09=30
F0.14=0 F0.15=1 F0.16=1 F1.00=1或2 F1.03=8%
F1.04=0.5 F1.05=0 F2.02=1 F3.30=15 F9.04=92%
F9.09=200%
注：如果風(fēng)機(jī)在變頻啟動(dòng)前其葉倫是反向運(yùn)轉(zhuǎn)或故障時(shí)自由運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)，變頻需設(shè)置啟動(dòng)前直流制動(dòng)或轉(zhuǎn)速跟蹤再啟動(dòng)功能，否則變頻器限流啟動(dòng)不起來或跳過流保護(hù)。
離心式水泵(恒壓供水一拖一)(注：螺桿泵、泥漿泵、往復(fù)式柱塞泵、真空泵等為恒轉(zhuǎn)矩負(fù)載，變頻器選型時(shí)按G型機(jī)選擇)
電動(dòng)機(jī)名牌：功率：55KW 轉(zhuǎn)速：2980r/min 電流：102.7A 電機(jī)級(jí)數(shù)：2級(jí) 額定頻率：50HZ
變頻器選型：EDS1000-4T0450G/0550P 功率-55KW 電流- -112A
(消防巡檢泵變頻器選型原則二選一，此例變頻選型為：EDS1000-4T0220G/0300P 功率-30KW 電流-60A其中必須調(diào)整V/F曲線以及提高限流水平，否則變頻限流。)
變頻器參數(shù)設(shè)置：F0.02=1 F0.08=30 F0.09=30 F0.14=0
F0.15=1 F0.16=1 F1.05=1 F2.02=1 F3.00=2 F3.01=0
F3.02=0 F3.03=0.35MP(目標(biāo)壓力設(shè)定值) F3.08=1.15
F3.09=1.15 F3.21=1MP F3.26=1 其中F3.16-F3.19 休眠
與蘇醒功能根據(jù)客戶要求設(shè)定或設(shè)置F0.11=35(下限頻率)F0.12=2 (下限頻率運(yùn)行模式-自由停機(jī))
注：
1、恒壓供水一拖二需曾設(shè)置F5.10-F5.13=21 F3.25=0001或0002以上(水泵自由切換時(shí)間間隔-水泵防銹死功能)。
2、當(dāng)F3.00設(shè)置為1時(shí)，數(shù)字給定值F3.03(電壓值)將作為通用PID閉環(huán)控制系統(tǒng)的給定量，必須將F3.21設(shè)置為9.99V;當(dāng)F3.00設(shè)置為2時(shí)，啟用恒壓供水PID控制功能，數(shù)字給定值F3.03(壓力值)將作為恒壓供水控制系統(tǒng)的目標(biāo)壓力設(shè)定值，其上限值為F3.21，必須將F3.21設(shè)置為遠(yuǎn)傳壓力表的量程或壓力變送器的量程，否則系統(tǒng)壓力不穩(wěn)定。
3、遠(yuǎn)傳壓力表與變頻器之間的接線：遠(yuǎn)傳壓力表內(nèi)部有一個(gè)滑動(dòng)變阻器，其滑動(dòng)端與壓力表的指針相連接，當(dāng)壓力變化時(shí)，滑動(dòng)變阻器滑動(dòng)端的位置也隨之改變。遠(yuǎn)傳壓力表電阻值量程范圍為300-400歐姆，可以用萬用表的電阻檔分別測量遠(yuǎn)傳壓力表任意兩端的電阻值，三組電阻值做比較便可找出滑動(dòng)變阻器的高阻端、中間端(滑動(dòng)端)、低阻端，其中高阻端接變頻器10V電壓，中間端接變頻器VCI，低阻端接變頻器GND(當(dāng)接上遠(yuǎn)傳壓力表時(shí)，變頻器的10伏電壓有可能被拉低，有萬用表的直流電壓檔測量10V與GND之間的電壓，如果此時(shí)測量電壓為8.5V，那么將對應(yīng)參數(shù)F3.07設(shè)置為85%(最大給定量對應(yīng)的反饋量)，否則系統(tǒng)壓力不穩(wěn)定。
4、電流輸出型壓力變送器(4-20mA)與變頻器之間的接線：
a、兩線式壓力變送器的紅線接變頻器24V電壓，黑線接變頻器CCI，用導(dǎo)線短接變頻器COM與GND;
b、四線式壓力變送器24V接變頻器24V,COM接變頻器COM,CCI接變頻器CCI，GND接變頻器GND即可，對應(yīng)參數(shù)F3.05須設(shè)置為20%(最小給定量對應(yīng)的反饋量)，否則系統(tǒng)壓力不穩(wěn)定。
5、電壓型輸出壓力變送器(0-10V或0-5V)與變頻器之間的接線：壓力變送器的紅線接變頻器24V，綠線接變頻器VCI,黑線接變頻器GND即可。
6、PID預(yù)置原則和PID調(diào)整依據(jù)：
、PID預(yù)置原則 a、比例增益Kp，初次調(diào)試時(shí)，Kp可按中間偏大值來預(yù)置。b、積分時(shí)間I或積分增益Ki，I或Ki的取值與拖動(dòng)系統(tǒng)的時(shí)間常數(shù)有關(guān)，拖動(dòng)系統(tǒng)的時(shí)間常數(shù)較小者，積分時(shí)間I應(yīng)設(shè)置短些(積分增益Ki設(shè)置長些);反之，拖動(dòng)系統(tǒng)的時(shí)間常數(shù)較大者，積分時(shí)間I應(yīng)設(shè)置長些(積分增益Ki設(shè)置短些)。C、微分時(shí)間D或微分增益Kd, D 或Kd的取值與拖動(dòng)系統(tǒng)的時(shí)間常數(shù)有關(guān)，拖動(dòng)系統(tǒng)的時(shí)間常數(shù)較小者，微分時(shí)間D或者微分增益Kd應(yīng)設(shè)置短些;反之，拖動(dòng)系統(tǒng)的時(shí)間常數(shù)較大者，微分時(shí)間D或者微分增益Kd應(yīng)設(shè)置長些。
、PID調(diào)整依據(jù)，如果PID預(yù)置不當(dāng)，主要現(xiàn)象和調(diào)整方法如下：a、被控量在目標(biāo)值附近震蕩，首先加大積分時(shí)間I或減小積分增益Ki,如仍有震蕩，可適當(dāng)減小比例增益Kp。
b、被控量在變化后難以恢復(fù)，首先加大比例增益Kp,如反應(yīng)仍較遲緩，可適當(dāng)減小積分時(shí)間I或增大積分增益Ki.如果有微分功能者，還可以加大微分時(shí)間D或加大微分增益Kd.
以上為恒壓供水參數(shù)調(diào)試技巧，僅供參考. 潛水泵/深井泵
電動(dòng)機(jī)名牌：功率：25KW 轉(zhuǎn)速：2960r/min 電流：53A 電機(jī)級(jí)數(shù)：2級(jí) 額定頻率：50HZ
變頻器選型：EDS1000-4T0300G/0370P 功率-30KW 電流-60A
變頻器參數(shù)設(shè)置：F0.02=1 F0.08=15 F0.09=15
F0.11=20HZ F0.14=2 F0.15=0 F0.16=1 F1.00=0 F1.01=10 F1.02=0.5 F1.05=1 F2.02=1 F3.00=2 F3.01=0 F3.02=0 F3.03=0.35MP(目標(biāo)壓力設(shè)定值) F3.08=1.15
F3.09=1.15 F3.21=1MP F3.26=1 F9.04=120% F9.09=200%
注：潛水泵電動(dòng)機(jī)過載能力極強(qiáng)，變頻啟動(dòng)時(shí)，啟動(dòng)電流非常大，變頻器容易限流保護(hù)或跳E009電機(jī)過載保護(hù)，所以，變頻器選型時(shí)注意：變頻器與電動(dòng)機(jī)之間的距離超過50米時(shí)，變頻器按水泵同等功率G型機(jī)選型;若變頻器與電動(dòng)機(jī)之間距離超過100時(shí)，則變頻器按水泵同等功率G型機(jī)功率放大一檔，考慮潛水泵/深井泵的散熱問題，變頻器應(yīng)設(shè)置下限頻率。同時(shí)變頻器輸出電纜應(yīng)加粗，變頻器與電動(dòng)機(jī)之間必須加交流輸出電抗器，否則變頻器無法正常工作。另外，尤其是新井或長期擱置的備用井，第一次變頻器在起動(dòng)之前，必須利用工頻起動(dòng)沖擊運(yùn)行一段時(shí)間，進(jìn)行水泵與電機(jī)的磨合，否則變頻起動(dòng)過程中容易頻繁過流保護(hù)或限流保護(hù)。再次，潛水泵下井時(shí)，每下一段井深需反復(fù)利用變頻器的正反轉(zhuǎn)功能進(jìn)行水泵與電機(jī)的磨合，否則變頻起動(dòng)過程中容易頻繁過流保護(hù)或限流保護(hù)。
3、 平方轉(zhuǎn)矩負(fù)載調(diào)試存在問題與解決辦法：
啟動(dòng)限流；
額定頻率附近電動(dòng)機(jī)過載。
解決辦法：
降低轉(zhuǎn)矩提升，調(diào)整V/F曲線以及加大限流水平；
降低變頻器輸出頻率或加大電動(dòng)機(jī)額定頻率；
若為潛水泵負(fù)載，則需設(shè)置啟動(dòng)頻率，變頻器功率加大一檔，變頻器輸出電纜加粗，變頻器與電動(dòng)機(jī)之間加交流輸出電抗器。
五、 以下應(yīng)用場合，必須考慮加大變頻器的容量，(至少放大一檔或兩檔)：
、多級(jí)電機(jī)，同等功率，電機(jī)級(jí)數(shù)為6級(jí)或8級(jí)電機(jī)，變頻器額定電流小于電動(dòng)機(jī)額定電流;
、電動(dòng)機(jī)允許過載時(shí)間大于2分鐘(例：潛水泵、深井泵);
、低頻重載啟動(dòng)，加減速時(shí)間有特殊要求：a、快速啟停;b、頻繁點(diǎn)動(dòng)。(例：擠壓成型機(jī)、水泥回轉(zhuǎn)窯、球磨機(jī))注：增加電動(dòng)機(jī)的級(jí)對數(shù)或增大減速機(jī)的減速比對于低頻重載起動(dòng)的負(fù)載尤其適用。
、沖擊負(fù)載(離合器連接負(fù)載);
、不均衡負(fù)載(例：攪拌機(jī)、粉碎機(jī)、軋鋼機(jī));
、大慣性負(fù)載(例：沖床、離心機(jī)、水泥旋轉(zhuǎn)窯、陶瓷回轉(zhuǎn)磨);
、四象限運(yùn)行負(fù)載(例：升降機(jī)、起重機(jī)、抓斗機(jī));
、脈動(dòng)轉(zhuǎn)矩負(fù)載(例：空壓機(jī)、深井泵/潛水泵、振動(dòng)機(jī)、泥沙泵、油壓泵、音樂噴泉);
、高速運(yùn)轉(zhuǎn)負(fù)載(例：木工機(jī)械、機(jī)床、紡織機(jī)械、印刷機(jī)械);
、同步電動(dòng)機(jī)或繞線式異步電動(dòng)機(jī)。注：對于連續(xù)、斷續(xù)以及短時(shí)負(fù)載，變頻器選型應(yīng)按最大電流原則選擇為基準(zhǔn)。(例：數(shù)控車床、龍門刨床等)
六、 單臺(tái)變頻器拖動(dòng)多臺(tái)電動(dòng)機(jī)時(shí)，變頻器的選型與應(yīng)用
1、多臺(tái)電動(dòng)機(jī)同時(shí)起停 變頻器選型原則：只需要將電動(dòng)機(jī)的起動(dòng)電流限制在一定范圍內(nèi)，則變頻器的額定電流大于或等于所有電動(dòng)機(jī)的額定電流之和即可。其計(jì)算表達(dá)式：
In≥(1.05-1.1)∑Imn
注：In-變頻器的額定電流;∑Imn-同時(shí)運(yùn)行電動(dòng)機(jī)的額定電流之和。
2、多臺(tái)電動(dòng)機(jī)分別起停 變頻器選型原則：因?yàn)楹笃饎?dòng)的電動(dòng)機(jī)只能在變頻器某一輸出頻率下直接起動(dòng)，最差的情況是在額定頻率下直接起動(dòng)，所以在變頻器選型時(shí)，必須考慮后起動(dòng)電動(dòng)機(jī)在額定頻率下直接起動(dòng)時(shí)的起動(dòng)電流。其計(jì)算表達(dá)式：
In≥[(1.05-1.1)∑Imn K1∑Ist]/K2
注：In-變頻器的額定電流;∑Imn-同時(shí)運(yùn)行電動(dòng)機(jī)的額定電流之和;∑Ist-工頻同時(shí)起動(dòng)電動(dòng)機(jī)的總起動(dòng)電流，其中Ist-工頻電動(dòng)機(jī)的起動(dòng)電流(為電動(dòng)機(jī)額定電流的5-7倍);K1-安全系數(shù)
a、當(dāng)后起動(dòng)電動(dòng)機(jī)從停止?fàn)顟B(tài)起動(dòng)時(shí)則：K1=1.2;
b、當(dāng)后起動(dòng)電動(dòng)機(jī)從自由制動(dòng)狀態(tài)下起動(dòng)時(shí)則K1=(1.5-2);K2-變頻器過載能力(K2=1.5)。
3、舉例:行車平移機(jī)構(gòu)
電動(dòng)機(jī)名牌：功率：15KW 轉(zhuǎn)速：960r/min 電流：31.5A
電機(jī)級(jí)數(shù)：6級(jí) 額定頻率：50HZ
變頻器選型：EDS1000-4T0370G/0450P 功率-37KW 電流-75A
變頻器參數(shù)設(shè)置：F0.02=1 F0.08=10S F0.09=10S F1.00=0 F1.01=6 F1.02=1S F1.05=2 F1.06=15HZ F1.07=0.5S F1.08=8% F5.00=19(X1-三線式控制) F5.08=2 F9.04=120%
注1：行車平移機(jī)構(gòu)所用電機(jī)為六級(jí)錐形電機(jī)，錐形電機(jī)起動(dòng)時(shí)，轉(zhuǎn)子與定子之間有一定的靜摩擦力，故變頻器起動(dòng)時(shí)必須設(shè)起動(dòng)頻率，以增加起動(dòng)沖擊力矩，否則電機(jī)起動(dòng)比較吃力。另外，變頻器必須配置制動(dòng)單元與制動(dòng)電阻。
注2：注：配置制動(dòng)單元與制動(dòng)電阻的型號(hào)：制動(dòng)單元：2545- 制動(dòng)電流:25A 功率:45KW以下
制動(dòng)電阻：10KW 16Ω
羅茨鼓風(fēng)機(jī)的原理 羅茨鼓風(fēng)機(jī)代理 法國海鵬羅茨鼓風(fēng)機(jī)
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羅茨風(fēng)機(jī)和磁懸浮鼓風(fēng)機(jī)都是輸送空氣的設(shè)備，是通用的鼓風(fēng)設(shè)備，今天錦工風(fēng)機(jī)就和大家來談一下羅茨風(fēng)機(jī)和磁懸浮鼓風(fēng)機(jī)。
1、結(jié)構(gòu)改造
從結(jié)構(gòu)改造方面來講，羅茨風(fēng)機(jī)不能直接改造成磁懸浮鼓風(fēng)機(jī)，羅茨風(fēng)機(jī)與磁懸浮鼓風(fēng)機(jī)在結(jié)構(gòu)上存在很大的差異：
首先，葉輪是不同的，結(jié)構(gòu)形式不一樣的，羅茨風(fēng)機(jī)的葉輪是相對運(yùn)動(dòng)的，磁懸浮鼓風(fēng)機(jī)的葉輪是屬于高速葉輪，強(qiáng)度更高，葉輪采用高強(qiáng)度段鋁合金制造而成；
其次，羅茨風(fēng)機(jī)采用的普通電機(jī)，磁懸浮鼓風(fēng)機(jī)采用的是磁懸浮電機(jī)，磁懸浮電機(jī)與普通電機(jī)的轉(zhuǎn)速存在較大的差異，磁懸浮風(fēng)機(jī)的轉(zhuǎn)速要求在15000到40000轉(zhuǎn)，直接改造羅茨風(fēng)機(jī)是無法實(shí)現(xiàn)的。
最后，機(jī)殼也不是一樣的，羅茨風(fēng)機(jī)的機(jī)殼的普通鑄鐵的機(jī)殼，而磁懸浮鼓風(fēng)機(jī)的機(jī)殼屬于離心式的蝸殼。
2、節(jié)能改造
從節(jié)能改造方面來說，羅茨風(fēng)機(jī)可以采用磁懸浮鼓風(fēng)機(jī)替代，如果是多臺(tái)小功率的羅茨風(fēng)機(jī)，可以采用單臺(tái)磁懸浮鼓風(fēng)機(jī)替代，磁懸浮鼓風(fēng)機(jī)可以做到更大的風(fēng)量，同時(shí)，還可以變頻遠(yuǎn)程控制，更加節(jié)能、更加方便。
從目前節(jié)能環(huán)保的發(fā)展趨勢來講，磁懸浮鼓風(fēng)機(jī)已經(jīng)越來越被重視，磁懸浮鼓風(fēng)機(jī)在實(shí)踐中的應(yīng)用，也充分體現(xiàn)了其科學(xué)性能。
3、兩者選擇哪種？
因?yàn)榱_茨風(fēng)機(jī)和磁懸浮鼓風(fēng)機(jī)的造價(jià)不同，不同的工況中的選用，還需要根據(jù)自身工況，還有資金情況來定，如果資金不充裕，或者是小型工況，可以選用羅茨鼓風(fēng)機(jī)，如果具備一定的實(shí)力，從長遠(yuǎn)來看，還是磁懸浮鼓風(fēng)機(jī)更加劃算，在使用成本方面，磁懸浮鼓風(fēng)機(jī)更具優(yōu)勢。
錦工風(fēng)機(jī)專業(yè)生產(chǎn)磁懸浮鼓風(fēng)機(jī)、空氣懸浮鼓風(fēng)機(jī)、羅茨鼓風(fēng)機(jī)，如果您有此方面的采購和定制問題，可以聯(lián)系我們的在線客服，或者撥打我們的全國免費(fèi)客服熱線.
原標(biāo)題：羅茨鼓風(fēng)機(jī)節(jié)能改造后到底有什么優(yōu)勢？
采用變頻器對羅茨鼓風(fēng)機(jī)進(jìn)行控制，屬于減少空氣動(dòng)力的節(jié)電方法，它和一般常用的調(diào)節(jié)風(fēng)門控制風(fēng)量的方法比較，具有明顯的節(jié)電效果。
對多數(shù)企業(yè)而言，普遍以為電費(fèi)開支是難以被控制的，現(xiàn)在運(yùn)用變頻器對機(jī)械設(shè)備節(jié)能控制技能減少電能資源的浪費(fèi)，節(jié)約電費(fèi)開支。
羅茨鼓風(fēng)機(jī)供氣不足的原因：煉鋼廠、水泥制造、化纖等行業(yè)中都用到羅茨鼓風(fēng)機(jī)，在沒有調(diào)速控制之前，一般采用降壓起動(dòng)，并且正常運(yùn)行后，電動(dòng)機(jī)全速運(yùn)行，而風(fēng)量的大小則通過風(fēng)門來調(diào)節(jié)。
一般情況下，風(fēng)門的開度為50%～80%，電機(jī)只能是滿負(fù)荷運(yùn)行，電動(dòng)機(jī)的工作效率很低，造成很大浪費(fèi)，使用變頻器對羅茨鼓風(fēng)機(jī)實(shí)行節(jié)能改造后的優(yōu)勢：
1、進(jìn)步功率因素，減少無功功率損耗。
2、具有自動(dòng)節(jié)能控制功能，能根據(jù)負(fù)載情況自動(dòng)調(diào)整電壓，使電機(jī)運(yùn)行在zui高效率狀態(tài)下，
3、變頻器采用低頻輸出額定轉(zhuǎn)矩，能對羅茨鼓風(fēng)機(jī)實(shí)行強(qiáng)有力的控制。
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羅茨鼓風(fēng)機(jī)出口壓力 羅茨鼓風(fēng)機(jī)工作的原理 羅茨鼓風(fēng)機(jī)出口溫度 羅茨鼓風(fēng)機(jī)拆解圖
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