《電子技術(shù)應(yīng)用》
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變頻器遠(yuǎn)程控制功能在風(fēng)機(jī)中應(yīng)用
摘要: 摘要:本文就風(fēng)機(jī)設(shè)備采用變頻器,實(shí)現(xiàn)現(xiàn)場(chǎng)/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(jìn)行闡述
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摘 要:本文就風(fēng)機(jī)設(shè)備采用變頻器,實(shí)現(xiàn)現(xiàn)場(chǎng)/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(jìn)行闡述
關(guān)鍵詞:風(fēng)機(jī) 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(jī),這些機(jī)械設(shè)備一般都用交流電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng),且功率都比較大,消耗的電能非常可觀。仔細(xì)觀察這些設(shè)備的運(yùn)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(mén)或空放回流調(diào)節(jié)方法致使電動(dòng)機(jī)長(zhǎng)期處于低效率、低功率因數(shù)狀態(tài)運(yùn)行,白白損失掉大量的電能,越是大功率的風(fēng)機(jī),情況越是嚴(yán)重。
  采用變頻器來(lái)控制風(fēng)機(jī)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(guó)際上最先進(jìn)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(hù)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(gè)控制端子和外部計(jì)算機(jī)通訊接口,很容易實(shí)現(xiàn)自動(dòng)控制和過(guò)程控制。此外,由于變頻器采用了先進(jìn)的變頻變壓的控制方法,因此可以很好的實(shí)現(xiàn)軟啟動(dòng)、軟停止和無(wú)極變速。變頻器對(duì)電機(jī)速度的控制準(zhǔn)確, 啟動(dòng)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(chǎng)要求的同時(shí),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(hù)人工等均有明顯的優(yōu)勢(shì)。變頻器體積小,塑料或金屬外殼封裝,安裝簡(jiǎn)便,改造工作量小,工程周期短,無(wú)須太大的安裝費(fèi)用。其次,采用變頻器可根據(jù)負(fù)載量適時(shí)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(jī)的啟動(dòng)電流成倍減小,既保護(hù)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(dòng),啟動(dòng)電流大大降低,降低噪音,減少震動(dòng),保證設(shè)備的長(zhǎng)期穩(wěn)定運(yùn)行,從而減少設(shè)備維護(hù),延長(zhǎng)設(shè)備使用壽命。故障率降低,幾乎無(wú)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(fèi)用,同時(shí)生產(chǎn)工效的提高,也將會(huì)帶來(lái)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(jī)最理想的調(diào)速方式,并且在目前已經(jīng)成為交流電機(jī)調(diào)速的主導(dǎo)潮流,再加上工廠自動(dòng)化水平的不斷發(fā)展,變頻調(diào)速的優(yōu)越性會(huì)得到更充分的體現(xiàn)。由采用變頻器的風(fēng)機(jī)類設(shè)備的運(yùn)行參數(shù)及節(jié)電數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)可以看出,僅節(jié)約電費(fèi)一項(xiàng),預(yù)計(jì)在兩年之內(nèi)可收回全部投資,以后的運(yùn)行情況,就是每年節(jié)電的費(fèi)用了。
二、風(fēng)機(jī)遠(yuǎn)程控制的應(yīng)用
  某鉛冶煉車(chē)間通風(fēng)風(fēng)機(jī)采用Y5-47鍋爐引風(fēng)機(jī),Y280M-4-90KW三相異步鼠籠式電動(dòng)機(jī),ABB的ACS800-01-0100-3變頻器,整個(gè)車(chē)間采用英國(guó)歐陸公司的NETWORK6000 DCS集散控制系統(tǒng)
  風(fēng)機(jī)電機(jī)控制方式為手動(dòng)/自動(dòng)兩種操作方式,手動(dòng)方式時(shí),可以在設(shè)備現(xiàn)場(chǎng)控制箱上啟、停風(fēng)機(jī),使用電位器調(diào)節(jié)風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速,自動(dòng)方式時(shí),在控制室DCS控制系統(tǒng)計(jì)算機(jī)上啟、停風(fēng)機(jī),調(diào)節(jié)風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速。控制原理圖一所示。

圖 一
  變頻器投運(yùn)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(shí)間、減速時(shí)間等,遠(yuǎn)程模擬量(4~20mA)調(diào)節(jié)頻率功能的實(shí)現(xiàn)關(guān)鍵點(diǎn)在于99.02參數(shù)要設(shè)置成HAND/AUTO(手動(dòng)/自動(dòng))宏,具有兩個(gè)控制地EXT1(手動(dòng))和EXT2(自動(dòng)),通過(guò)一個(gè)數(shù)字輸入DI3進(jìn)行切換,同一時(shí)刻只有一個(gè)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(diǎn)在于端子DI3的處理,DI3的狀態(tài)決定手動(dòng)/自動(dòng)兩個(gè)控制地的有效與否,DI1是手動(dòng)控制啟動(dòng)端子, DI6是自動(dòng)控制啟動(dòng)端子。
  從圖中可以看出,現(xiàn)場(chǎng)手動(dòng)控制時(shí),轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)SA的1、2觸點(diǎn)接通,按下啟動(dòng)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(dòng)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(jī)轉(zhuǎn)速,達(dá)到要求既可。在DCS上遠(yuǎn)程控制時(shí),轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)旋轉(zhuǎn)到自動(dòng)位置(SA開(kāi)關(guān)接點(diǎn)閉合情況見(jiàn)圖二),變頻器的DI1、 DI3和DI6端子接通,變頻器啟動(dòng)工作,如果生產(chǎn)工藝需要改變風(fēng)量的大小,可在計(jì)算機(jī)設(shè)備控制畫(huà)面上調(diào)出頻率設(shè)置一項(xiàng),直接輸入HZ數(shù),就可以改變電機(jī)轉(zhuǎn)速。

圖 二
三、結(jié)束語(yǔ)
  該風(fēng)機(jī)使用至今,運(yùn)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(chǎng)人員,自動(dòng)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(cè)裝置,風(fēng)量信號(hào)遠(yuǎn)傳到DCS上,與變頻器構(gòu)成PID調(diào)節(jié),實(shí)現(xiàn)閉環(huán)控制,自動(dòng)跟蹤風(fēng)量,滿足生產(chǎn)需要。
  變頻器的功能很豐富,在實(shí)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(yàn),靈活地運(yùn)用各種功能,在生產(chǎn)中會(huì)有不少的應(yīng)用空間。

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