摘要:分析了風(fēng)機(jī)的各種控制性能以及造紙機(jī)供水方式的特點(diǎn)。根據(jù)西門子430變頻器的控制特性，對(duì)造紙機(jī)供水設(shè)備進(jìn)行了恒壓控制，解決了傳統(tǒng)控制方式的不足。通過(guò)實(shí)際應(yīng)用實(shí)例的對(duì)比，節(jié)能效果明顯，安全可靠性提高，取得了明顯的經(jīng)濟(jì)效益。 關(guān)鍵詞:變頻調(diào)速 風(fēng)機(jī)水泵節(jié)能 [b][align=center]APPliance of Siemens Micromaster 430 Frequency Converter in the Paper Machineis Water Supply EquiPinent[/align][/b] Abstract:This paper analyses the fanis all kinds of control functions，and paper machineis water supply characteristic.According to Siemens Micromaster 430 frequency conver terischaracteristic，wecontrol the PaPer machincwater supply equipmentusingconstantpressure，solve山etraditional control method is insuficiency.Through an examPleis comPare，the efect of energy saving is marked，these curity is lmproved，the economic benefitis improving is distinct. Keywords:frequency couverter fau water pump euergy saving 0 前言 隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)、現(xiàn)代電子技術(shù)的迅速發(fā)展和現(xiàn)代調(diào)速控制理論的長(zhǎng)足進(jìn)步，變頻器作為一種智能調(diào)速控制“元件”，以其多用途、高可靠性和明顯的節(jié)電效果迅速?gòu)V泛地應(yīng)用于各種大型自動(dòng)化生產(chǎn)線和各類電機(jī)控制上，如造紙、軋鋼、印染和機(jī)械加工等生產(chǎn)線上。本文就是介紹變頻器在水泵控制系統(tǒng)上的應(yīng)用。 在Siemens Micormasetr產(chǎn)品系列中，MM430是一種高性能、低費(fèi)用的理想變頻器，尤其適用于水泵、風(fēng)機(jī)等。 1 變頻調(diào)速的節(jié)能意義 水泵 、風(fēng)機(jī)類負(fù)載一般是根據(jù)滿負(fù)載工作需要量來(lái)選型的，但實(shí)際應(yīng)用中其大部分時(shí)間并非都處于滿負(fù)載狀態(tài)。由于交流電機(jī)調(diào)速困難，故常用檔風(fēng)板、回流閥和開(kāi)1停機(jī)時(shí)間來(lái)調(diào)節(jié)風(fēng)量或流量，同時(shí)大電機(jī)在工頻狀態(tài)下頻繁開(kāi)/停比較困難，電力沖擊較大，勢(shì)必會(huì)造成電能損耗和開(kāi)/停機(jī)時(shí)的電流沖擊。用變頻器直接控制風(fēng)機(jī)、泵類負(fù)載是一種最為科學(xué)的控制方法。當(dāng)電機(jī)在額定轉(zhuǎn)速的80%運(yùn)行時(shí)，理論上其消耗的功率為額定功率的（80%），即51.2%，除去機(jī)械損耗、電機(jī)銅、鐵損等影響，節(jié)能效率也接近40%，同時(shí)也可以實(shí)現(xiàn)閉環(huán)恒壓控制，節(jié)能效率可進(jìn)一步提高。由于變頻器可實(shí)現(xiàn)大電機(jī)的軟停、軟起，避免了起動(dòng)時(shí)的電流沖擊，減少電動(dòng)機(jī)故障率，延長(zhǎng)使用壽命，同時(shí)也降低了對(duì)電網(wǎng)的容量要求和無(wú)功損耗。為了達(dá)到節(jié)能目的，推廣、使用變頻器已成為各地節(jié)能部門以及各單位節(jié)能工作的重點(diǎn)。 2 原理分析 由于 水 泵 的特性與風(fēng)機(jī)相同，我們以風(fēng)機(jī)為例進(jìn)行分析。風(fēng)機(jī)、鼓風(fēng)機(jī)典型的風(fēng)量壓力如圖1所示。 通常調(diào)節(jié)風(fēng)量和壓力的辦法有兩種:控制輸出或輸人端的風(fēng)門;控制旋轉(zhuǎn)速度。圖2為采用第一種方法時(shí)的特性。管道的節(jié)流阻力改變時(shí)，可以得到所需的送風(fēng)特性。采用這種方式的優(yōu)點(diǎn)是，初期投資少、控制簡(jiǎn)單。 近年來(lái)，出于節(jié)能的迫切需要，加之采用變頻裝置容易操作，且可以實(shí)現(xiàn)高功能化，故采用變頻器驅(qū)動(dòng)的方案開(kāi)始逐步取代風(fēng)門控制的方案。圖3示出了高速情況下風(fēng)機(jī)的運(yùn)行特性。各圖中（Pu）均表示標(biāo)準(zhǔn)值。 采用調(diào)整方法節(jié)能的原理是基于風(fēng)量、風(fēng)壓、轉(zhuǎn)速、轉(zhuǎn)矩之間的關(guān)系，即QOn，pO?！?。其中： Q為風(fēng)量，p為風(fēng)壓，n為轉(zhuǎn)速，T為轉(zhuǎn)矩，p為軸功率。風(fēng)機(jī)的風(fēng)量Q是與轉(zhuǎn)速n的1次方成正比，壓力p與轉(zhuǎn)速n的2次方成正比，而軸功率尸與轉(zhuǎn)速n的3次方成正比。軸功率P的實(shí)際值（kw）由下式給出: 圖4為采用不同的調(diào)節(jié)方法時(shí)電機(jī)的輸入功率、軸輸出功率（即風(fēng)機(jī)軸功率）與風(fēng)量的關(guān)系曲線。采用不同的調(diào)節(jié)方法，風(fēng)機(jī)的輸出功率（即電源應(yīng)提供的功率）也不同。在圖4中，比較了輸出端風(fēng)門控制、輸人端風(fēng)門的控制、電磁轉(zhuǎn)差調(diào)速電動(dòng)機(jī)的輸人功率（即電源提供的功率）與風(fēng)量之間的相互關(guān)系。曲線4為調(diào)速控制時(shí)風(fēng)機(jī)所需的軸輸人功率，即電機(jī)的軸輸出功率。其中，輸出端風(fēng)門控制因其耗能大，通常很少采用，風(fēng)門控制一般均在輸人端進(jìn)行。 3 應(yīng)用實(shí)例 企業(yè)造紙?jiān)谏a(chǎn)過(guò)程中對(duì)工業(yè)用水的依賴性非常重要。根據(jù)傳統(tǒng)的人工控制給水方式，對(duì)設(shè)備的運(yùn)行不僅要投人很多的人力和物力，頻繁的起動(dòng)既給設(shè)備造成很大的損耗，又浪費(fèi)了電力資源，加速線路的老化，給企業(yè)造成不必要的經(jīng)濟(jì)負(fù)擔(dān)。在生產(chǎn)工藝上，由于人工給水的不穩(wěn)定性，使產(chǎn)品質(zhì)量也難以保證。 變頻調(diào)速恒壓供水系統(tǒng)正好能解決傳統(tǒng)控制方式的不足。首先，設(shè)備的起動(dòng)克服了原有方式的硬起動(dòng)模式，實(shí)現(xiàn)了軟起、軟停，節(jié)約了浪涌電流，減少了設(shè)備的損耗，且在自動(dòng)方式運(yùn)行時(shí)，設(shè)備無(wú)需專人值班，節(jié)省人力資源;其次，由于變頻調(diào)速恒壓供水系統(tǒng)的穩(wěn)定性，產(chǎn)品質(zhì)量的工藝需要得到了保證。 系統(tǒng)原理 :根據(jù)生產(chǎn)實(shí)際需要，設(shè)備供水壓力恒定值;在自動(dòng)運(yùn)行模式下，系統(tǒng)無(wú)需專人操作，始終按人工設(shè)定的壓力值保持穩(wěn)定供水。當(dāng)生產(chǎn)工藝發(fā)生變化或原設(shè)定值需要改變時(shí)，將變頻控制柜的“手動(dòng)/自動(dòng)”開(kāi)關(guān)打到手動(dòng)位置，然后點(diǎn)動(dòng)“上升/下降”按鈕以調(diào)節(jié)水壓的水小，確保生產(chǎn)用水的實(shí)際需要。變頻控制柜上裝有壓力數(shù)字顯示儀，便于操作人員隨時(shí)觀察供水管網(wǎng)的運(yùn)行狀態(tài)。 4 節(jié)能效果計(jì)算 由于水泵和風(fēng)機(jī)的特性是一樣的，為了使節(jié)能計(jì)算更直觀簡(jiǎn)單，我們將以風(fēng)機(jī)為例進(jìn)行節(jié)能計(jì)算。設(shè)風(fēng)機(jī)1臺(tái)，配用75 kw的電機(jī)，實(shí)際工作中風(fēng)機(jī)12h是全速工作，另外12h只需30%工作。假設(shè)風(fēng)量在30%一10%之間變化，設(shè)電機(jī)全速供風(fēng)量為Qa空載損耗為0.1，每天總供風(fēng)量為65%Qa，則 由以上估算情況可知，半年內(nèi)便可收回投資，故使用變頻器控制水泵和風(fēng)機(jī)，其節(jié)能效果是十分明顯的，經(jīng)濟(jì)效益是顯著的。 5 結(jié)束語(yǔ) Mciormas etr403變頻器的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)很緊湊，采用自冷式散熱器，不需冷卻風(fēng)機(jī);電源端子的位置與常用的接觸器類似，不需任何工具便可方便地固定和安裝操作面板;只需輸人少量的參數(shù)，就可以快速和簡(jiǎn)便地投人運(yùn)行;帶Starter調(diào)試工具，運(yùn)行windowsNT12000在操作系統(tǒng)環(huán)境下，可以對(duì)參數(shù)表進(jìn)行讀出、修改、存儲(chǔ)、輸人和打印等操作;帶Profibus模板，可以通過(guò)Profibus模板對(duì)變頻器進(jìn)行遙控?？傊琈icromaster43O變頻器的使用非常方便，故障率很低，環(huán)境適應(yīng)性也很強(qiáng)，所以是我們理想的選擇。