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談談變頻器應用時的九大問題
發布時間:2018-5-13 15:43:03 點擊:
變頻器是利用電力半導體器件的通斷作用將工頻電源變換為另一頻率的電能控制裝置,能實現對交流異步電機的軟起動、變頻調速、提高運轉精度、改變功率因數、過流/過壓/過載保護等功能。那使用變頻器的時候,該注意哪些問題呢?
1)信號線及控制線應選用屏蔽線,這樣對防止干擾有利。當線路較長時,例如距離躍100m,導線截面應放大些。信號線及控制線不要與動力線放置在同一電纜溝或橋架中,以免相互干擾,最好穿管放置,這樣更合適。
2)傳輸信號以選用電流信號為主,因電流信號不容易衰減,亦不容易受干擾。實際應用中傳感器輸出的信號是電壓信號,可以通過變換器將電壓信號變換成電流信號。
3)變頻器閉環控制一般都是正作用的,即輸入信號大,輸出量亦大(例如中央空調制冷工作時及一般壓力、流量、溫度等控制時)。但亦有反作用的,即輸入信號大,輸出量反小(例如中央空調在制熱工作時以及供熱站的取暖熱水泵)。
4)在閉環控制時能選用壓力信號的,就不要選用流量信號。這是因為壓力信號傳感器價格低,安裝容易,工作量小,調試方便。但工藝過程有流量配比要求的,且要求精確時,那就必須選用流量控制器,并根據實際的壓力、流量、溫度、介質、速度等來選用合適的流量計(例如電磁式、靶式、渦街式、孔板式等)。
5)變頻器內置的PLC、PID功能適合用于信號變動量較小、較穩定的系統。但由于內置的PLC、PID功能在工作時只調時間常數,所以難以得到較為滿意的過度過程要求,而且調試比較費時。
另外這種調節不是智能的,故一般不經常采用,而是選用外置的智能化的PID調節器。例如日本富士PXD系列、廈門安東等,十分方便。使用時只要設置SV(上限值),工作時有PV(運行值)指示,又是智能化,保證具有最佳的過渡過程條件,使用較為理想。關于PLC,可按控制量的性質、點數、數字量、模擬量、信號處理等要求,選用外置PLC的各種品牌,例如西門子的S7-400、S7-300、S7-200等。
6)信號變換器在變頻器外圍電路中亦被經常用到,一般由霍爾元件加電子線路組成。按信號變換和處理方式可分為電壓變電流、電流變電壓、直流變交流、交流變直流、電壓變頻率、電流變頻率、一進多出、多進一出、信號疊加、信號分路等各種變換器。例如深圳的圣斯爾CE-T系列電量隔離傳感器/變送器,應用十分方便。國內類似產品不少,用戶可按需要自行選擇應用。
7)變頻器在應用時往往要配外圍電路,其方式常有:
(1)由自制繼電器等控制元件組成的邏輯功能電路;
(2)買現成的單元外置電路(例如日本三菱公司的);
(3)選用簡易可編程控制器LOGO(國外、國內都有此產品);
(4)使用變頻器不同功能時,可選用功能卡(例如日本三墾變頻器);
(5)選用中小型可編程序控制器。
8)多臺水泵并聯恒壓供水(例如城市自來水廠的清水泵、中大型水泵站、供熱水中心站等)的變頻技術改造方案常見的有以下兩種。
按使用經驗,方案(1)節省初投資,但節能效果差。起動時先起動變頻器至50Hz后,再起動工頻,后轉入節能控制。供水系統中只有采用變頻器拖動的水泵,壓力略小些,系統存在湍流現象,有損耗。
方案(2)投資較大,但比方案(1)多節能20%,猿臺泵壓力一致,無湍流損耗,效果更佳。
9)多臺水泵并聯恒壓供水時采用信號串聯方式只用一個傳感器,其優點如下。
(1)節省成本。只要一套傳感器及PID,如圖4所示。
(2)因只有一個控制信號,所以輸出頻率一致,即同頻率,這樣壓力亦一致,不存在湍流損耗。
(3)恒壓供水時,當流量變化,泵的開動臺數通過PLC控制隨之變化。最少時1臺,中等量時2臺,較大時3臺。當變頻器不工作停機時,電路(電流)信號是通路的(有信號流入,無輸出電壓、頻率)。
(4)更有利的是,因為系統只有一個控制信號,即使3臺泵投入不同,但工作頻率卻相同(即同步),壓力亦一致,這樣湍流損耗為零,亦即損耗最小,所以節電效果最佳。
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