摘 要:本文就風(fēng)機設(shè)備采用變頻器,實現(xiàn)現(xiàn)場/遠(yuǎn)程控制模式的控制原理,變頻器參數(shù)設(shè)置操作等進行闡述
關(guān)鍵詞:風(fēng)機 節(jié)能 變頻器 遠(yuǎn)程控制 應(yīng)用
ABSTRACT: This article on the fan equipment using frequency converter to realize the scene / remote control mode control theory, inverter parameter settings for the operation。
Key word: Fans Energy Saving Inverters Remote Control application
前 言
在礦山、冶金、石油和輕紡工業(yè)中,使用著大量的風(fēng)機,這些機械設(shè)備一般都用交流電動機驅(qū)動,且功率都比較大,消耗的電能非??捎^。仔細(xì)觀察這些設(shè)備的運行狀況,可以發(fā)現(xiàn)它們大多都不是常年工作在額定功率之上,而是經(jīng)常只有50—70%,甚至更低的輸出量。傳統(tǒng)的依靠擋板、閥門或空放回流調(diào)節(jié)方法致使電動機長期處于低效率、低功率因數(shù)狀態(tài)運行,白白損失掉大量的電能,越是大功率的風(fēng)機,情況越是嚴(yán)重。
采用
變頻器來控制風(fēng)機負(fù)載其效果就大不一樣了。
一. 變頻器概述
變頻調(diào)速是目前國際上最先進的調(diào)速技術(shù),變頻調(diào)速器是一種變頻變壓的調(diào)速,也可稱〝交-直-交〞變頻器。由于變頻器的主回路采用了大功率的晶體管模塊,控制回路采用了大規(guī)模的集成電路,再加上多種保護功能和自診斷顯示功能。因此,具有很高的可靠性,而且維修方便。另外變頻器內(nèi)置有豐富的軟件功能,外設(shè)有多個控制端子和外部計算機通訊接口,很容易實現(xiàn)自動控制和過程控制。此外,由于變頻器采用了先進的變頻變壓的控制方法,因此可以很好的實現(xiàn)軟啟動、軟停止和無極變速。變頻器對電機速度的控制準(zhǔn)確, 啟動力矩大、電流小,而且功率因數(shù)很高,在很好滿足工廠現(xiàn)場要求的同時,改善了供電電網(wǎng),大大緩解了工廠電源容量緊張,而且節(jié)約了大量的電能。
使用變頻器,不但節(jié)能效果顯著,而且在安裝使用維護人工等均有明顯的優(yōu)勢。變頻器體積小,塑料或金屬外殼封裝,安裝簡便,改造工作量小,工程周期短,無須太大的安裝費用。其次,采用變頻器可根據(jù)負(fù)載量適時調(diào)節(jié),以滿足工藝要求的風(fēng)量或水量。再者,變頻器投入使用后電機的啟動電流成倍減小,既保護了電網(wǎng)又降低了電源設(shè)備量的要求,節(jié)省了電源的投資。而且變頻器投用后,變頻器可以在任何壓力下隨意啟動,啟動電流大大降低,降低噪音,減少震動,保證設(shè)備的長期穩(wěn)定運行,從而減少設(shè)備維護,延長設(shè)備使用壽命。故障率降低,幾乎無須維修,節(jié)約了大量的人力、物力,大大降低了系統(tǒng)的維修費用,同時生產(chǎn)工效的提高,也將會帶來可觀的效益。
雖然目前變頻器較其它類調(diào)速設(shè)備的一次性投資大,但變頻器是交流電機最理想的調(diào)速方式,并且在目前已經(jīng)成為交流電機調(diào)速的主導(dǎo)潮流,再加上工廠自動化水平的不斷發(fā)展,變頻調(diào)速的優(yōu)越性會得到更充分的體現(xiàn)。由采用變頻器的風(fēng)機類設(shè)備的運行參數(shù)及節(jié)電數(shù)據(jù)統(tǒng)計可以看出,僅節(jié)約電費一項,預(yù)計在兩年之內(nèi)可收回全部投資,以后的運行情況,就是每年節(jié)電的費用了。
二、風(fēng)機遠(yuǎn)程控制的應(yīng)用
某鉛冶煉車間通風(fēng)風(fēng)機采用Y5-47鍋爐引風(fēng)機,Y280M-4-90KW三相異步鼠籠式電動機,ABB的ACS800-01-0100-3變頻器,整個車間采用英國歐陸公司的NETWORK6000 DCS集散控制系統(tǒng)。
風(fēng)機電機控制方式為手動/自動兩種操作方式,手動方式時,可以在設(shè)備現(xiàn)場控制箱上啟、停風(fēng)機,使用電位器調(diào)節(jié)風(fēng)機轉(zhuǎn)速,自動方式時,在控制室DCS控制系統(tǒng)計算機上啟、停風(fēng)機,調(diào)節(jié)風(fēng)機轉(zhuǎn)速。控制原理圖一所示。
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圖 一[/align]
變頻器投運前技術(shù)參數(shù)的設(shè)置,常規(guī)參數(shù)有額定電流,電壓,轉(zhuǎn)速、頻率,加速時間、減速時間等,遠(yuǎn)程模擬量(4~20mA)調(diào)節(jié)頻率功能的實現(xiàn)關(guān)鍵點在于99.02參數(shù)要設(shè)置成HAND/AUTO(手動/自動)宏,具有兩個控制地EXT1(手動)和EXT2(自動),通過一個數(shù)字輸入DI3進行切換,同一時刻只有一個有效。13.06參數(shù)設(shè)置成4 mA,為DCS給定最小值。
變頻器控制原理的考慮上關(guān)鍵點在于端子DI3的處理,DI3的狀態(tài)決定手動/自動兩個控制地的有效與否,DI1是手動控制啟動端子, DI6是自動控制啟動端子。
從圖中可以看出,現(xiàn)場手動控制時,轉(zhuǎn)換開關(guān)SA的1、2觸點接通,按下啟動按鈕,中間繼電器KA和接觸器KM依次得電,變頻器的DI1和DI6端子接通,變頻器啟動工作,如果生產(chǎn)工藝需要改變風(fēng)量的大小,可旋轉(zhuǎn)電位器,改變電機轉(zhuǎn)速,達(dá)到要求既可。在DCS上遠(yuǎn)程控制時,轉(zhuǎn)換開關(guān)旋轉(zhuǎn)到自動位置(SA開關(guān)接點閉合情況見圖二),變頻器的DI1、 DI3和DI6端子接通,變頻器啟動工作,如果生產(chǎn)工藝需要改變風(fēng)量的大小,可在計算機設(shè)備控制畫面上調(diào)出頻率設(shè)置一項,直接輸入HZ數(shù),就可以改變電機轉(zhuǎn)速。
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圖 二[/align]
三、結(jié)束語
該風(fēng)機使用至今,運行良好,在節(jié)電的基礎(chǔ)上,遠(yuǎn)程控制更是減少了現(xiàn)場人員,自動化程度提高了。為了更好的服務(wù)生產(chǎn),在此基礎(chǔ)上可以在風(fēng)管上安裝流量檢測裝置,風(fēng)量信號遠(yuǎn)傳到DCS上,與變頻器構(gòu)成PID調(diào)節(jié),實現(xiàn)閉環(huán)控制,自動跟蹤風(fēng)量,滿足生產(chǎn)需要。
變頻器的功能很豐富,在實際使用中只是用了一部分,只要充分掌握其工作原理及功能,結(jié)合生產(chǎn)工作經(jīng)驗,靈活地運用各種功能,在生產(chǎn)中會有不少的應(yīng)用空間。