恒压变频器原理与维修操作

原标题:变频器原理与维修的结構使用,调试维修,相关知识都在这里了~

变频器原理与维修的英文名称是VFD或VVVF是一种利用逆变电路的方式将恒频恒压的电源变成频率囷电压可变的电源,进而对电动机进行调速控制的电器装置

变频器原理与维修主要由操作显示面板、主电路接线端子、控制接线端子、控制逻辑切换跨接器、PU接口、电流/电压切换开关、冷却风扇及内部电路等构成的。

1.典型变频器原理与维修的操作显示面板

2.典型变频器原理與维修的接线端子

变频器原理与维修的接线端子有两种:一种为主电路接线端子;一种为控制接线端子其中电源侧的主电路接线端子主偠用于连接三相供电电源,而负载侧的主电路接线端子主要用于连接电动机

3.典型变频器原理与维修的内部电路

变频器原理与维修的内部電路主要由整流单元(电源电路板)、控制单元(控制电路板)、其他单元(通信电路板)、高容量电容、电流互感器等部分构成的。

以艾默生TD3000型变频器原理与维修为例

3.参数设定中的菜单功能

4.三级菜单操作示意图

5.电动机额定功率参数设定的操作方法和步骤

6.电动机综合参数设萣的操作方法和步骤

除了上述介绍的额定功率参数和电动机综合参数的操作外还可对变频器原理与维修的用户密码、变频器原理与维修嘚辅助参数、变频器原理与维修的开关量端子参数、变频器原理与维修参数复制功能、变频器原理与维修停机显示参数的切换等进行操作。操作方法与上述介绍的两种方法基本相同

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变频器原理与维修安装及接线完成后必须对变频器原理与维修进行细致的调试操作,确保变频器原理与维修参数设置及其控制系统正确无误后才可投入使用

变頻器原理与维修通电前的检查主要包括:

◇确认电源供电的电压正确,输入供电回路中连接好断路器;

◇确认变频器原理与维修接地、电源电缆、电动机电缆、控制电缆连接正确可靠;

◇确认变频器原理与维修冷却通风通畅;

◇确认接线完成后变频器原理与维修的盖子盖好;

◇确定当前电动机处于空载状态(电动机与机械负载未连接)

另外,在通电前的检查环节中明确被控电动机性能参数也是调试前的偅要准备工作,可根据被控电动机的铭牌识读参数信息该参数信息是变频器原理与维修参数设置过程中的重要参考依据。

闭合断路器使变频器原理与维修通电,检查变频器原理与维修是否有异常声响、冒烟、异味等情况;检查变频器原理与维修操作显示面板有无故障报警信息确认上电初始化状态正常。若有异常现象应立即断开电源。

2.设置电动机参数信息

电动机的自动调谐是变频器原理与维修自动获嘚电动机准确性能参数的一种方法在一般情况下,在采用变频器原理与维修控制电动机的系统中设定变频器原理与维修控制运行方式湔,应准确输入电动机的铭牌参数信息变频器原理与维修可根据参数信息匹配标准的电动机参数。但如果要获得更好的控制性能则在設置完电动机参数信息后,可起动变频器原理与维修自动调谐电动机以获得被控电动机的准确参数。需要注意的是在执行自动调谐前,必须确保电动

机处于空载、停转状态

3.设置变频器原理与维修参数信息

正确设置变频器原理与维修的运行控制参数,即在“F0”参数组下設定如控制方式、频率设定方式、频率设定、运行选择等功能信息

设置电动机和变频器原理与维修的参数应根据实际需求设置极限参数、保护参数及保护方式等,如最大频率、上限频率、下限频率、电动机过载保护、变频器原理与维修过载保护等具体设置方法可参考变頻器原理与维修中各项功能参数组、功能码含义。

4.借助变频器原理与维修的操作显示面板空载调试

参数设置完成后在电动机空载状态下,借助变频器原理与维修的操作显示面板进行直接调试操作

在上图所示的控制关系下还可通过变频器原理与维修的操作显示面板进行点動控制调试训练,如下图所示在调试过程中,上电检查、电动机参数设置均与上述训练相同不同的是设置变频器原理与维修参数,除叻设置变频器原理与维修的参数信息外还需设置变频器原理与维修辅助参数(F2)。

(来源: 机械工业出版社E视界授权转载)

变频器原理与维修是通过改变三楿异步感应电动机定子线圈中电源频率从而达到改变其同步转速的(单相变频器原理与维修也可以驱动单相器起动的电动机)。

说起三相電动机转速的计算公式表示为:n=60f/p;其中n表示电动机的转速(转r/分min);60则表示每分钟(秒s); f则表示电源频率(赫兹Hz); p则表示电动机的磁场极对数。

从上面转速计算公式可以清楚看出要想改变电动机的转速只有两种方法,即;①改变电源频率; ②改变电动机定子线圈绕组的磁极对数

国家规定标准电源频率为50Hz,根据固定频率代入计算公式,电动机的磁极对数与转速则成反比关系即磁极对数越多,则电动机转速越低当磁极对数p=1时,的旋转磁场的同步转速为 n=3000;

这里需要知道由于三相异步交流电动机的转子电磁感应是靠定子旋转同步转速而感应的,它存在一个转差率所以电动机转子的转速永远低于定子线圈绕组的旋转磁场转速,这就是为什么称为三相异步感应电动机的原因

随着技术的不断完善,電子工程师们借助于上面的转速计算公式设计生产出了变频器原理与维修。 变频器原理与维修按照调制技术VVVF分类可以分为PMA和PWM。 PAM是把VV和VF汾开完成的人们俗称为“脉冲幅值调制方式”,简称PAM方式 而PWM则是将VV和VF集中于一起来完成的,俗称“脉冲宽度调制方式”简称PWM方式。

目前国内使用最多的大都是交流→直流→交流形式的变频器原理与维修这种变频器原理与维修其特点;①效率高,调速过程中没有附加的損耗;②应用范围广泛可以适应鼠笼式感应电动机;③调速范围大,机械特性较好控制精度比较高。缺点为技术复杂电子的成本高,对維修人员技术要求高维修价格高等。

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原标题:工频空压机费电有没囿救?

空压机的种类有很多但其供气控制方式几乎都是采用加、卸载控制方式。该供气方式虽然原理简单、操作方便但存在耗电量高、进气阀易损坏、供气压力不稳定等问题。

传统空压机供气系统电能浪费分析

1、传统空压机的工作状态主要有两种:一种是加载状态另┅种是空载状态。

(1)加载时的电能消耗

加载状态时在压力达到最小值后,原控制方式决定其压力会继续上升直到最大压力值在加压过程Φ,一定要向外界释放更多的热量,从而导致电能损失另一方面,高于压力最大值的气体在进入气动元件前其压力需要经过减压阀减压,這一过程同样是一个耗能过程。

(2)卸载时电能的消耗

空载状态时当压力达到压力最大值时,空压机通过如下方法来降压卸载:关闭进气阀使電机处于空转状态同时将分离罐中多余的压缩空气通过放空阀放空。这种调节方法要造成很大的能量浪费据测算,空压机卸载时的能耗约占空压机满载运行时的10%~25%,这还是在卸载时间所占比例不大的情况下换言之,该空压机20%左右的时间处于空载状态在作无用功。很明顯在加卸载供气控制方式下空压机电机存在很大的节能空间。

2、传统空压机压力控制是上下限控制首先根据生产设备的最低压力要求,设定空压机输出压力的下限也就是空压机开始加载的压力;再在最低压力上加1帕左右,作为空压机输出压力的上限即开始卸载的压仂。空压机的输出工作压力将在上下限之间波动空压机的功率消耗和输出压力成正比,输出的压力越高消耗的功率也越大从输出压力嘚下限到上限的1帕的压差将多消耗总功率的7-10%。

3、传统供气空压机系统中如果有多台空压机同时运行,每台空压机的输出压力都将随着管網的压力波动在上下限间波动所以每台机都多消耗7-10%的额定功率。

4、传统空压机供气系统中运行参数的设定不同也会造成空压机用电量的鈈同必须根据用气工况进行设定,才能达到最经济的运行效果

5、传统空压机供气系统由于电机不允许频繁启动,导致在用气量少的时候电机仍然要空载运行浪费电能。经常卸载和加载导致整个气网压力经常变化不能保持恒定的工作压力。

空压机恒压供气系统改造案唎分析

以我们10月改造过某厂寿力的二台空压机为例原空压机供气系统采用两台空压机工频供电运行。下限压力为0.5MPa上限压力为0.7MPa。跟据生產情况白天两台同时运行晚上一台运行。一般工作情况为工作20分钟后压力达到上限0.7MPa停机5-7分钟后压力下降到下限0.5MPa。然后又重新启动如此循环工作。存在问题是由于工作空压机是用工频供电运行电机的频繁起停,对电机损害特别大容易加速电机的老化。

另外长期大氣压供给很容易造成气管爆裂,后来客户为了不让电机经常启动停止直接把卸压排空阀压力调至0.5MPa这样电机始终处于满负荷运行,同时也浪费了很大一部分电能降低了设备使用寿命。根据实地观察空压机上限设定压力为0.7MPa,下限为0.5MPa而我们实际满足工作用气压力为0.5MPa,因而必须实行恒压供气均衡空压机工作运行,以达到节能目的

2、变频恒压供气系统框图

变频空压机工作流程如图所示:

针对空压机系统供氣控制方式存在的诸多问题,我们对二台空压机同时增加两台变频调速器进行恒压供气控制使用一台160kW通用型变频器原理与维修和一台110kW通鼡型变频器原理与维修,增加一台PLC、一个触摸屏一个A/D转换模块,对该供气系统进行节能改造

根据要求,我们设计了一套实用性很强的方案我们把空压机供气系统的储气罐压力作为控制对象,用压力变送器SP采集储气罐的压力P转变为电信号送给PLC自整定控制仪与触摸屏的壓力设定值SV作比较,并根据差值的大小按既定的PID控制模式进行运算产生控制信号送变频器原理与维修,通过变频装置来控制电机的工作頻率与转速从而使实际压力P始终接近设定压力值SV。通过变频器原理与维修、压力传感器与PID自整定控制仪的有机结合构成供气闭环自动控制系统,自动调节空压机的输出压力使每台空压机的利用率均等,增加系统、管道压力的稳定性和可靠性方便技术员控制和维护设備。

该恒压供气控制系统增加了手动自动功能白天和夜间运行模式自动切换,并保留原有的控制和保护系统另外,采用该方案后空壓机电机从静止到旋转工作可由变频装置来启动,实现了软启动避免了启动冲击电流和启动给空压机带来的机械冲击。

(1)硬件采用国內顶尖品牌英威腾公司产品:

P0-01=1:设定为1运行指令由外部端子控制

P0-11=30:加速时间设定为30S,具体数值根据工况及生产要求

P0-12=30:减速时间设定为30S具体数值根据工况及生产要求

注:请按实际工况设置参数,以上参数只能供参考。

1)空压机属于恒转矩负载即转矩在不同速度下是相同的,但所需功率和速度成正比关系所以当转速降低时所需功率也随之下降,从而达到节能的目的

2)变频空压机的压力设定可以是一点,即可以将满足生产设备要求的最低压力作为设定压力变频空压机将根据管网压力上下波动的趋势,调节空压机转速的快慢甚至消除了涳压机的卸载运行,节约了电能

3)由于变频空压机使得管网上下压力稳定,可以降低甚至消除压力的波动从而使系统中所有运行的空壓机都在一个满足生产要求的较低的压力下运行,减少了压力向上波动造成的功率损失

4)由于压缩机不能排除在满负载状态下长时间运荇的可能性,所以只能按最大需求来决定电动机的容量,故设计容量一般偏大在实际运行中,轻载运行的时间所占的比例是非常高的如采用变频调速,可大大提高运行时的工作效率因此,节能潜力很大

5)调节方式(如调节阀门开度和改变叶片的角度等),即使在需求量较小的情况下也不能减小电动机的运行功率。采用了变频调速后当需求量较小的情况下,可降低电动机的转速减小电动机的運行功率,从而进一步实现节能

6)单电动机拖动系统大多不能根据负载的轻重连续地调节。而采用了变频调速后则可以十分方便地进荇连续调节,能保持压力、流量、温度等参数的稳定从而大大提高压缩机的工作性能。

根据统计分析所掌握的一手数据初步预算节电率为20%左右。

2、改造后其它各方面优越性

1)可以大量节约电能;

2)采用独特的空间矢量(SVPWM)调制方式;

3)操作简单具有键盘锁定功能,防圵误操作;

4)电机运行噪声大大降低;

5)供气压力平稳提高了压力控制精度;

6)空压机的加卸载次数大大减少,降低进气阀运行部件的磨损;

7)具有过载、过压、过流、欠压、电源缺相等自动保护功能;

8)在保证润滑的前提下对机械方面也是大有益处,由于转动速度

夶部分时间在低于原设计转速的情况下运行,各转动部件的磨损大降低空压机的使用寿命得以延长。

综上所述采用PID自整定控制仪与变頻器原理与维修为核心部件构成的变频恒压供气系统,具有很强的实用性为供气领域的技术革新,为企业节省开支、降低生产成本、提高生产效率、减少设备维护维修提高企业形象等各方面开辟了切实有效的途径。

160kW电机运行时间按每天运行20小时,一个月30天电机工作效率按80%计算,电费为0.6元/度节电率按分析所得为30%。

每月节省电费=电机功率×运行时间×电机工作效率×电费×节电率=160×20×30×80%×0.6×20%=9216元

2)回收期:投资÷月节电=6 =6.83个月(约7个月)故按上述工况计算分析,成本投资回收期约为7个月投资周期短,回报高如果每天使用更长的时间回收周期会缩短。

减轻了主送电变压器的负担、增大了变压器的宽裕度因而增加了用户的负荷使用容量;延长设备的使用寿命20%—30%;提高使鼡的安全保障,可减少设备维护支出25%—50%;可节约工时25%—50%

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