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变频软起动器在中央空调水泵电机上的节电器节能应用

时间:2019-10-17        阅读

       交流鼠笼型异步电动机是工业生产中应用最广泛的用电设备。但它是反电动势为主的负载,即它以反电动势来平衡外加电压。电机的反电动势随着转子转速的增加而逐渐增大,电动机在起动之初反电动势为0,所以起动时冲击电流很大,在电机容量较大时,会对电网及其他负载造成干扰甚至危害电网的安全运行。为了解决这个问题,智能节电器采用多种降压起动方式:早期的串联电抗或电阻起动方式、自祸变压器降压起动方式、星一三角转换起动器、晶闸管交流调压起动器;近年来随着电力电子技术的快速发展、大功率逆变器件的推出、可靠性极大提高和成本下降,节电器变频器被广泛应用于大功率交流电机的起动、调速和控制。   


       变频节电软起动器从Zo世纪so年*始在电机起动、调速领域应用,随着PWM逆变、IPM功率器件、微电脑控制技术在电力电子控制电路中的广泛应用,现在已发展成为高性能智能型软起动器。目前变频器技术已相当成熟,可靠性极高,被广泛应用于交流传动控制系统,成为现代电气传动技术的一个主要发展方向。世界上许多知名电气公司都有功能完善的变频器系列产品.应用较多品牌有口本安川电机、三菱,德国西门子,英国欧路,ABB,台湾东元、台安等。


       1.控制方案   


       反映生产车间机组的发热情况、体现冷冻效果的是回水温度T,。与进水T;之间的“温差”Ot,因为温差的大小反映了循环水从生产车间机组带走的热量。把温差△t作为控制的主要依据,通过变频调速实现温差控制是可取的。温差大,说明生产车间机组产生的热量多,则提高循环水泵的转速、加快冷冻水的循环,反之,温差小,说明生产车间机组产生的热量少,可以适当降低循环水泵的转速、减缓冷冻水的循环。   


       实际运行表明,把温差值控制在3}5℃的范围内是比较适宜的。   


       山于进水温度是随环境温度而改变的,因此,把温差恒定为某值并非上策。因为采用智能节电器时,所考虑的不仅仅是冷冻效果,还必须考虑节能效果。温差值定低了,水泵的平均转速上升,影响节能效果;温差值定高了,在进水温度偏高时,又会影响冷冻效果。实践表明,根据进水温度来随时调整温差的大小是可取的。即:进水温度低时,应主要着眼于节能效果,控制温差可是当地高一点;而在进水温度高时,则必须保证冷冻效果,控制温差应低一些。   


       考虑到节能和空调冷冻水的综合效果,智能节电器利用温差控制为主,进水温度控制为辅来控制冷冻水系统。用一台智能节电器控制一台冷冻水循环泵电机,具体方式:用温度传感器采集进水和出水温度,通过温差PID将温差量变为模拟量反馈给中央处理器,然后山中央处理器控制智能节电器输出为设定的低频值,电机转速减慢,水流量减少;当进水温度较高时,生产车间机组有更多的热量需要带走,这时中央处理器使智能节电器输出设定的较高频率值,电机转速加快,水流量增加,带走更多的热量;当进水温度较低时,中央处理器使智能节电器输出设定的较低频率值,减缓电机转速,控制水流量,达到节能的效果。这样能够根据系统实时需要,提供合适的流量,不会造成电能浪费。


       2温度信号的转换   


       山于温度较低,变化范围也不大,故温度传感器以铂电阻(Pt100)为宜。对于信号转换,直接采用AL808温差PID,不但可将温度信号转换O}lOV的标准模拟量信号,而且可以显不回水温度、进水温度、温差值,使用起来很方便。


       3软起动智能节电器配置方案   


       根据现场工况及中央空调水泵的使用特性,对37kW中央空调冷冻水泵采取一对一控制的方式配置软起动智能节电器,智能节电器型号为JEX-CHV 110-037T4 ,额定功率37kW,额定输出电流75A智能节电器设置有远程和本地两种控制方式。保留原有的工频系统及其联动方式不变,且和智能节电器互为备用。


       4 JEX-CHV110系列软起动智能节电器   


       JEX-CHV 110通用型矢量智能节电器采用高性能的矢量控制技术(电流矢量控制),强大的32bit ARM+16bit DSP双CPU控制方案,大大提高了运算速度,不但使低速时的输出转矩提高,而且加快了对负载变化的快速响应,提高了调速精度。采用矢量控制技术彻底解决过去1/F,控制方式影响生产周期的问题,同时提高节电率。此外宽电压设计以及转速跟踪功能保障了在电网电压波动频繁的情况下智能节电器仍能正常工作。   


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