羅賓康高壓變頻器介紹

1、我主要寫的是應(yīng)用場(chǎng)合及功能介紹羅賓康高壓變頻器介紹 一、產(chǎn)品介紹1、羅賓康系列變頻調(diào)速系統(tǒng)特點(diǎn)1.1高效率、無(wú)污染、高功率因數(shù)·羅賓康系列高壓變頻調(diào)速系統(tǒng)采用的是功率單元串聯(lián)的高-高方案，采用了多繞組高壓移相變壓器，二次側(cè)繞組中流過(guò)的電流，在變壓器一次側(cè)疊加時(shí)，形成非常逼近正弦波的電流波形。經(jīng)過(guò)實(shí)際測(cè)試，50Hz運(yùn)行時(shí)，網(wǎng)側(cè)電流諧波 <2，電機(jī)側(cè)輸出電壓諧波<1.5(即使在40Hz時(shí)，仍然<2)，成套裝置的效率>97，功率因數(shù)>0.96。完全滿足了IEEE5191992對(duì)電壓、電流諧波含量的要求； · 通過(guò)采用自主開(kāi)發(fā)的專用PWM控制方法，比同

2、類的其它方法可進(jìn)一步降低輸出電壓諧波12。1.2先進(jìn)的故障單元旁路運(yùn)行（專業(yè)核心技術(shù)）· 為了提高系統(tǒng)的可靠性，整個(gè)變頻調(diào)速系統(tǒng)中考慮了一定的輸出電壓裕量，并在各功率單元中增加了旁路電路。當(dāng)某個(gè)功率單元出現(xiàn)故障時(shí)，可以自動(dòng)監(jiān)測(cè)故障并啟動(dòng)旁路電路，使得該單元不再投入運(yùn)行，同時(shí)程序會(huì)自動(dòng)進(jìn)行運(yùn)算，調(diào)整算法，使得輸出的三個(gè)線電壓仍然完全對(duì)稱，電機(jī)的運(yùn)行不受任何影響； · 以6kV高壓變頻調(diào)速系統(tǒng)為例，每相有6個(gè)單元時(shí)，預(yù)置好參數(shù)，當(dāng)某一相中有2個(gè)功率單元出現(xiàn)故障時(shí)，故障單元將自動(dòng)旁路，系統(tǒng)仍然可以滿負(fù)荷運(yùn)行；即使某一相中所有6個(gè)單元故障，全部被旁路，系統(tǒng)輸出容量仍可高達(dá)額定容量的

3、57.7。這種控制方法處于國(guó)際先進(jìn)，國(guó)內(nèi)領(lǐng)先水平，將大大提高系統(tǒng)的可靠性。.3高性能的控制技術(shù)· 羅賓康系列高壓變頻調(diào)速系統(tǒng)率先實(shí)現(xiàn)了簡(jiǎn)易矢量控制技術(shù)，可以實(shí)現(xiàn)恒轉(zhuǎn)矩快速動(dòng)態(tài)響應(yīng)，并且具有加、減速自適應(yīng)功能，即可根據(jù)運(yùn)行工控參數(shù)的實(shí)際情況，自動(dòng)調(diào)整加、減速時(shí)間，在不超過(guò)最大允許電流的情況下，快速達(dá)到設(shè)定頻率或轉(zhuǎn)速。同時(shí)，系統(tǒng)可以自動(dòng)識(shí)別電機(jī)轉(zhuǎn)速，用戶可以不考慮電機(jī)目前的運(yùn)行狀態(tài)，電機(jī)不需要停止運(yùn)行時(shí)，可直接實(shí)現(xiàn)電機(jī)的啟動(dòng)、加速、減速或停止操作； · 羅賓康系列高壓變頻調(diào)速系統(tǒng)還可以實(shí)現(xiàn)反饋能量自動(dòng)限制功能。1.4高可靠性· 控制電源可實(shí)現(xiàn)外部220V供電和高壓電源

4、輔助供電雙路電源自動(dòng)切換，同時(shí)配置了UPS，即使兩路電源都出現(xiàn)故障時(shí)，控制系統(tǒng)仍然可以工作足夠長(zhǎng)的時(shí)間，控制整個(gè)系統(tǒng)安全停機(jī)，發(fā)出報(bào)警，并記錄故障時(shí)的所有狀態(tài)參數(shù)； · 高壓主電路與低壓控制電路采用光纖傳輸，安全隔離，使得系統(tǒng)抗干擾能力強(qiáng)； · 當(dāng)單元故障數(shù)目超過(guò)設(shè)定值，系統(tǒng)可自動(dòng)切換到工頻運(yùn)行(自動(dòng)旁路柜)； · 移相變壓器有完善的溫度監(jiān)控功能； · 獨(dú)特的功率柜風(fēng)道設(shè)計(jì)，主要發(fā)熱元件都靠近或處于風(fēng)道中，散熱效果好，保證了系統(tǒng)承受過(guò)載的能力； · 抗電網(wǎng)電壓波動(dòng)能力強(qiáng)，當(dāng)電網(wǎng)電壓在-15+15范圍內(nèi)波動(dòng)時(shí)，系統(tǒng)可以正常工作；對(duì)于功率單元，在電

5、壓-25+20范圍內(nèi)變化時(shí)，都可正常工作。1.5其它特點(diǎn)· 故障自診斷能力強(qiáng)，監(jiān)測(cè)系統(tǒng)中所有主要參數(shù)及接口信號(hào)； · 全中文操作界面，基于Windows操作平臺(tái)，10.4英寸彩色液晶觸摸屏，便于就地監(jiān)控、設(shè)定參數(shù)、選擇功能，調(diào)試操作簡(jiǎn)單，友好，顯示內(nèi)容豐富； · 內(nèi)置PLC可編程控制器，易于改變和擴(kuò)展控制邏輯關(guān)系，并且安全可靠； · 系統(tǒng)具有標(biāo)準(zhǔn)的計(jì)算機(jī)通訊接口RS232或RS422、RS485，可方便的與用戶DCS系統(tǒng)工控系統(tǒng)組態(tài)建立整個(gè)系統(tǒng)的工作站，進(jìn)一步提高系統(tǒng)的自動(dòng)化控制程度，實(shí)現(xiàn)整個(gè)工控系統(tǒng)的全閉環(huán)監(jiān)控，從而獲得更加完善的、可靠自動(dòng)化運(yùn)行； &

6、#183; 單元模塊化結(jié)構(gòu)，維修簡(jiǎn)單，所有單元可以互換，備件少； · 先進(jìn)、及時(shí)、迅捷、永遠(yuǎn)追求完美的售后服務(wù)體系。二、羅賓康系列變頻調(diào)速系統(tǒng)原理12 羅賓康無(wú)諧波高壓變頻器羅賓康高壓變頻器具有對(duì)電網(wǎng)諧波干擾小，輸出波形好，輸出不存在諧波從而減少電動(dòng)機(jī)附加發(fā)熱以及噪聲，輸入功率因素高等特點(diǎn)，義被稱為完美無(wú)諧波變頻器。其實(shí)質(zhì)為多個(gè)串聯(lián)的PWM電壓源型變頻器，將若干個(gè)獨(dú)立的低壓變頻器串聯(lián)起來(lái)，從而實(shí)現(xiàn)高壓輸出。電網(wǎng)電壓通過(guò)隔離降壓后給每個(gè)作為功率單元的低壓變頻器供電。每個(gè)低壓變頻器為交一直一交PWM電壓源型逆變器，輸出電源為三相電壓630V，功率為丁頻50Hz，每個(gè)低壓變頻器串

7、聯(lián)起來(lái)，就形成了星形結(jié)構(gòu)，實(shí)現(xiàn)變頻高壓直接輸出，給高壓電動(dòng)機(jī)供電。3kV輸出電壓等級(jí)的變頻器主電路結(jié)構(gòu)如圖1所示，每個(gè)功率單元分別由輸入變壓器的1組二次繞組供電，9個(gè)功率單元通過(guò)光纖聯(lián)到中央控制系統(tǒng)，按照一定的相位差進(jìn)行迭加達(dá)到所需要的高壓。單個(gè)功率單元組成如圖2所示。      為了減少輸入諧波，在完美無(wú)諧波變頻器中每個(gè)功率單元電源之間以及變壓器之間相互絕緣，在變壓器繞制時(shí)產(chǎn)生一定相位差，以消除每個(gè)功率單元引起的諧波電流。以3kV變頻器為例，9個(gè)二次繞組采用延邊三角形，分為3個(gè)不同的相位組，互差20°，形成了18脈沖整流的

8、二極管整流電路結(jié)構(gòu)，將失真減少到45使初級(jí)電流波形近似為正弦波，滿足高壓電動(dòng)機(jī)對(duì)電壓和電流失真的要求2。羅賓康無(wú)諧波變頻器具有很高的功率因數(shù)。由于變頻器輸入功率因數(shù)主要與變頻器中間直流環(huán)節(jié)（電壓源型或電流源型）有關(guān)。電壓源型直流環(huán)節(jié)為電容，電機(jī)需要的無(wú)功電流由電容提供，而不需要和電網(wǎng)交換，變頻器輸入功率因數(shù)高，在整個(gè)速度范圍段內(nèi)基本保持不變.電流源型直流環(huán)節(jié)為大電感，電機(jī)需要的無(wú)功電流還需與電網(wǎng)交換，功率因數(shù)較低，且隨著電機(jī)負(fù)載的降低而降低3。羅賓康高壓變頻器采用的是電壓源型逆變器，在低負(fù)載的情況下比普通電流源變頻器具有優(yōu)秀的功率因數(shù)，輸入總功率因數(shù)可達(dá)到095以上。  &

9、#160; 羅賓康系列高壓變頻調(diào)速系統(tǒng)組成部分包括變壓器柜、功率柜、控制柜及旁路柜（可選），如圖2-1所示。                             圖2-1  羅賓康串聯(lián)H橋高壓變頻調(diào)速系統(tǒng)典型組成部分    圖中主要示意系統(tǒng)的組成部分，具體

10、到各系列產(chǎn)品的實(shí)際安裝方式，可能有所區(qū)別。尤其是針對(duì)800kW以下的系列產(chǎn)品，采用了優(yōu)化設(shè)計(jì)方案，不但保證了整個(gè)系統(tǒng)的可靠性，而且更加緊湊，降低了對(duì)用戶的安裝空間的要求。（功率柜的數(shù)量隨裝置的具體的容量而不同）    圖2.2是串聯(lián)H橋式高壓變頻調(diào)速系統(tǒng)功率電路（6串/相）原理圖，以輸出6kV，每相6（6kV產(chǎn)品也可能每相5個(gè)單元串聯(lián)，對(duì)于10kV，每相8或9個(gè)單元）。圖中6 kV電網(wǎng)電壓直接給移相變壓器供電，移相變壓器二次側(cè)有18個(gè)獨(dú)立的三相低壓繞組。每一個(gè)三相低壓繞組給一個(gè)低壓?jiǎn)蜗嘧冾l器（稱為H橋，或功率單元）供電，其電路圖如圖2.3所示。在圖2.2給出的例子

11、中，輸出到電機(jī)的三相中，每一相由6個(gè)功率單元串聯(lián)，三相共18個(gè)功率單元，即可輸出三相對(duì)稱，電壓、頻率都可調(diào)的變壓、變頻電源。最高輸出電壓為6 kV，頻率50Hz,可直接驅(qū)動(dòng)6kV的三相異步電動(dòng)機(jī)。變頻器輸出10kV電壓，功率柜增加每相功率單元的串聯(lián)個(gè)數(shù)即每相8單元或9單元。                            圖2.2&

12、#160; 串聯(lián)H橋高壓變頻調(diào)速系統(tǒng)功率電路（6串/相）原理圖                                 圖2.3  H橋單個(gè)功率單元內(nèi)部電路原理圖 2.1旁路柜構(gòu)成：    旁路柜為可選件，用戶可以不采用旁路柜，高壓

13、輸入和輸出線通過(guò)變壓器柜和功率柜中的接線端子進(jìn)行連接。如果采用旁路柜時(shí)，可選擇“一拖一”或“一拖二”控制方式，還可選擇手動(dòng)旁路或自動(dòng)旁路控制方式，相應(yīng)地，旁路柜的構(gòu)成也不相同。    手動(dòng)旁路方式的旁路柜主要由真空接觸器、隔離刀閘構(gòu)成，如圖2.4所示，在使用時(shí)可進(jìn)行變頻運(yùn)行和工頻運(yùn)行的手動(dòng)切換。在高壓變頻裝置檢修時(shí)，旁路隔離刀閘閉合為高壓電機(jī)從電網(wǎng)直接提供高壓電源，不影響用戶的使用；而變頻隔離刀閘斷開(kāi)，具有明顯的物理斷點(diǎn)，可保障檢修人員的人身安全。旁路隔離刀閘與變頻隔離刀閘間具有機(jī)械互鎖功能，可確保工頻回路與變頻回路不會(huì)同時(shí)導(dǎo)通。真空接觸器用于預(yù)充電回路。

14、0;                                          圖2.4  手動(dòng)方式的旁路柜     自動(dòng)方式時(shí)的旁

15、路柜主要包括真空接觸器、隔離刀閘等設(shè)備，如圖2.5所示，可以不需要人工操作，通過(guò)控制柜的可編程序控制器（PLC）自動(dòng)進(jìn)行控制，并在系統(tǒng)出現(xiàn)故障時(shí)，把變頻器輸出到電機(jī)的三相輸出自動(dòng)切除并切換到電網(wǎng)直接供電，不會(huì)導(dǎo)致系統(tǒng)停機(jī)。自動(dòng)旁路方式的旁路柜內(nèi)配置隔離刀閘QS1、QS2。在正常情況下刀閘閉合，變頻器檢修時(shí)斷開(kāi)，具有明顯物理斷點(diǎn)，保障檢修人員的人身安全。                    

16、60;                      圖2.5 自動(dòng)方式的旁路柜 2.2變壓器柜構(gòu)成：    變壓器柜內(nèi)主要為高壓隔離移相變壓器。以6kV高壓變頻調(diào)速系統(tǒng)為例，當(dāng)采用1700V級(jí)的IGBT時(shí)，功率柜中每相由5或6個(gè)功率單元組成。這些單元皆由隔離移相變壓器二次側(cè)供電，且二次側(cè)依次相差一個(gè)相位差，可實(shí)現(xiàn)多重化串聯(lián)整流。在移相變壓器的一次側(cè)中

17、，各折算的二次側(cè)電流疊加后，其電流波形非常逼近正弦波，因此對(duì)電網(wǎng)的諧波干擾非常小，完全滿足國(guó)際、國(guó)內(nèi)包括IEEE 519-1992和GB/T14549-93在內(nèi)各種標(biāo)準(zhǔn)的要求。同時(shí)，也改善了系統(tǒng)的功率因數(shù)。變壓器柜中同時(shí)包括溫度監(jiān)測(cè)控制器的測(cè)溫點(diǎn)（其溫控器安裝在變壓器柜內(nèi)），它實(shí)時(shí)循環(huán)監(jiān)測(cè)各相繞組的溫度，當(dāng)溫度高于預(yù)定設(shè)置值時(shí)，啟動(dòng)變壓器柜底部的6個(gè)橫流風(fēng)機(jī)進(jìn)行散熱。同時(shí)，變壓器溫度監(jiān)控器會(huì)及時(shí)在變壓器故障時(shí)，把信息立即反饋給控制柜，保證了變壓器的可靠運(yùn)行。 2.3功率柜構(gòu)成：    功率柜是變頻器功率主電路核心的部分，它由多個(gè)完全相同的功率單元組成，各

18、功率單元的輸出電壓串聯(lián)疊加后組成輸出到電機(jī)的三相電壓。功率單元中的主功率器件為IGBT，所采用的IGBT耐壓為1700V級(jí)的IGBT。    以6kV-6單元的高壓變頻器調(diào)速系統(tǒng)為例，當(dāng)采用1700V的IGBT時(shí)，每相中包含6個(gè)功率單元，而每個(gè)功率單元的輸出電壓為交流577V，則相電壓為6×577，即3464V，相應(yīng)的，其線電壓為6kV。若所設(shè)計(jì)的裝置為10kV變頻調(diào)速系統(tǒng)，采用的器件也是1700V級(jí)的IGBT，則每相中包含8或9個(gè)功率單元。    通過(guò)采用了具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的優(yōu)化PWM（脈沖寬度調(diào)制）控制技術(shù)，使得輸出到電

19、機(jī)的電壓波形非常接近正弦波，諧波含量小，dv/dt小，無(wú)需額外增加濾波器，可以直接輸出到普通異步電動(dòng)機(jī)，且對(duì)變頻器到電機(jī)的電纜長(zhǎng)度沒(méi)有要求。功率單元和控制柜之間通過(guò)高速可靠的光纖進(jìn)行通信，可有效避免電磁干擾，提高系統(tǒng)的可靠性。 2.4控制柜構(gòu)成：     控制柜是整個(gè)高壓變頻調(diào)速系統(tǒng)的核心，它根據(jù)用戶在本地或遠(yuǎn)程的操作和設(shè)置，并采集系統(tǒng)中電壓、電流模擬量，及各開(kāi)關(guān)量，進(jìn)行邏輯處理和計(jì)算后，決定并控制各功率單元的動(dòng)作，進(jìn)一步驅(qū)動(dòng)電機(jī)，滿足輸出要求。     控制柜中包括不間斷電源UPS、斷路器、可編程邏輯控

20、制器PLC、DSP 控制板、IO板、光纖板、液晶操作人機(jī)界面及控制按鈕、開(kāi)關(guān)等。其中，所有的計(jì)算在 DSP 控制板中進(jìn)行?？刂坪诵臑閷I(yè)設(shè)計(jì)的雙DSP（數(shù)字信號(hào)處理器），并輔之以FPGA（現(xiàn)場(chǎng)可編程門陣列）和CPLD（復(fù)雜可編程邏輯器件），變頻器采用了它們不但可進(jìn)行高速運(yùn)算，實(shí)現(xiàn)復(fù)雜的控制功能，而且還大大簡(jiǎn)化了控制電路的設(shè)計(jì)，提高了控制系統(tǒng)的可靠性。 三、羅賓康系列變頻調(diào)速系統(tǒng)性能指標(biāo)輸入主回路電壓/頻率3相3 kV 、6kV、10kV，4555Hz控制回路單相220V，50Hz/60Hz 變動(dòng)容許值電壓：10%（輸入移相變壓器有±5%的抽頭）；電壓失衡率：<3%，頻

21、率:±10% 輸入功率因數(shù)> 0.95 （>20額定負(fù)載)輸出適用電機(jī)(kW)2008000(6kV) 25010000(10kV)額定容量(kVA)30010000(6kV) 350125000(10kV)額定電壓（3相）3kV、6kV、10kV 電流過(guò)載能力120% 額定負(fù)載1分鐘；150，3秒；180，立即保護(hù)輸出頻率0.5120Hz 運(yùn)行控制特性變頻器效率> 0.97 （額定負(fù)載時(shí)）控制方法高性能轉(zhuǎn)差自動(dòng)補(bǔ)償?shù)腣VVF控制，簡(jiǎn)易矢量控制最高頻率50120Hz基本頻率2060Hz起動(dòng)頻率0.520Hz頻率分辨率模擬設(shè)定：0.1%；數(shù)字設(shè)定：0.01Hz頻率精度

22、模擬設(shè)定：±0.5%最高頻率；數(shù)字設(shè)定：±0.1%最高頻率 加減速時(shí)間0.53600s 可選擇電壓頻率特性基頻以下恒V/F，基頻以上恒功率 頻率設(shè)定數(shù)字面板操作或模擬設(shè)定（420mA），上位機(jī)通訊設(shè)定 結(jié)構(gòu)防護(hù)等級(jí)IP20，其他等級(jí)可定制 整體結(jié)構(gòu)多柜式 冷卻方式頂部風(fēng)扇強(qiáng)制風(fēng)冷 輸出信號(hào)繼電器輸出250VAC 12A/50VDC 1A開(kāi)路集電極輸出24VDC，最大100mA，輸出阻抗3035 模擬表校準(zhǔn)50.0200.0%（最小單位：0.1%）模擬表輸出420mA保護(hù)變頻器輸入過(guò)壓、欠壓保護(hù)，變頻器過(guò)流保護(hù)，變頻器輸出短路保護(hù)，輸入變壓器過(guò)熱保護(hù)，功率單元直流過(guò)壓、欠壓保

23、護(hù)及過(guò)溫保護(hù)，功率單元通訊失敗保護(hù)，變頻器過(guò)壓、過(guò)流失速保護(hù)，控制電源故障保護(hù)等等。 使用環(huán)境工作溫度： 0+45 儲(chǔ)存溫度： -40+70 相對(duì)濕度： 5%90%（無(wú)凝露） 海拔高度： <1000米，1000米以上降額使用 安全規(guī)范高壓變頻器可靠接地，可能觸及的金屬部件與外殼接地點(diǎn)處的電阻不大于0.1，能夠承受按相應(yīng)開(kāi)關(guān)算出的短路電流沖擊（40kA以上），接地點(diǎn)有明顯的接地標(biāo)志。高壓變頻器柜內(nèi)裝屏蔽罩等防止電擊的保四.羅賓康系列變頻調(diào)速系統(tǒng)適用范圍主要應(yīng)用領(lǐng)域行業(yè)應(yīng)用電力：引風(fēng)機(jī)、送風(fēng)機(jī)、一次風(fēng)機(jī)、吸塵風(fēng)機(jī)、增壓風(fēng)機(jī)、排粉機(jī)、給水泵、循環(huán)水泵、凝結(jié)水泵、渣漿泵 冶金：除塵風(fēng)機(jī)、通風(fēng)機(jī)、

24、泥漿泵、除垢泵 石化：注水泵、電潛泵、輸油泵、管道泵、排風(fēng)機(jī)、壓縮機(jī)、除垢泵 水務(wù)：供水泵、取水泵 環(huán)保：污水泵、凈化泵、清水泵 水泥：窯爐引風(fēng)機(jī)、壓力送風(fēng)機(jī)、冷卻器吸塵機(jī)、生料碾磨機(jī)、供氣風(fēng)機(jī)、冷卻器排風(fēng)機(jī)、分選器風(fēng)機(jī)、主吸塵風(fēng)機(jī) 造紙：打漿機(jī) 制藥：清洗泵    總之，在電力、礦山、冶金、化工、交通等各個(gè)領(lǐng)域中采用大功率風(fēng)機(jī)、水泵類機(jī)械中，如果采用羅賓康系列變頻調(diào)速系統(tǒng)進(jìn)行調(diào)速控制，取代傳統(tǒng)的機(jī)械控制方法都可以取得相當(dāng)顯著的節(jié)能效果。五：油田應(yīng)用案例油田輸油啟動(dòng)解決方案 方發(fā)電機(jī)組是在對(duì)供電電源要求不間斷的工業(yè)領(lǐng)域中的重要組成部分，因?yàn)樽冸婋娫赐ｋ姇r(shí)，發(fā)電機(jī)組

25、作為一種應(yīng)急備用交流電源是必不可少的。發(fā)電機(jī)組供電時(shí)，要求負(fù)載的有功功率不能有劇烈波動(dòng)。如果有功負(fù)載突然增加，則會(huì)引起發(fā)電機(jī)組低頻保護(hù)，造成發(fā)電機(jī)組的發(fā)動(dòng)機(jī)停機(jī)；如果有功負(fù)載突然減少，則會(huì)引起發(fā)電機(jī)組高頻保護(hù)，造成發(fā)電機(jī)組的發(fā)動(dòng)機(jī)停機(jī)。因此對(duì)電機(jī)啟動(dòng)裝置就要求有更高的可靠性和穩(wěn)定性及強(qiáng)大的可調(diào)性來(lái)進(jìn)行電機(jī)軟起。燃?xì)獍l(fā)電機(jī)組供電特性：1、供電電壓和頻率波動(dòng)較大；2、發(fā)電機(jī)組加載具有“單步加載”特性，即發(fā)電機(jī)組加載時(shí)不能一下帶滿載，而是需要逐步加載。一般而言，燃?xì)獍l(fā)電機(jī)組的“單步加載”能力為其額定功率的“1/51/4”。例如：燃?xì)獍l(fā)電機(jī)組額定功率為11000kW，則在發(fā)電機(jī)組正常運(yùn)行時(shí)，其每次增加

26、負(fù)載的范圍為2200kW2750kW。3、發(fā)電機(jī)組供電時(shí)，要求負(fù)載的有功功率不能有劇烈波動(dòng)。如果有功負(fù)載突然增加，則會(huì)引起發(fā)電機(jī)組低頻保護(hù)，造成發(fā)電機(jī)組的發(fā)動(dòng)機(jī)停機(jī)；如果有功負(fù)載突然減少，則會(huì)引起發(fā)電機(jī)組高頻保護(hù)，造成發(fā)電機(jī)組的發(fā)動(dòng)機(jī)停機(jī)。解決方案：    選用 羅賓康系列固態(tài)晶閘管高壓變頻器和相應(yīng)的啟動(dòng)控制系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)平穩(wěn)起動(dòng)。1、使用發(fā)電機(jī)組供電模式，軟起動(dòng)具有發(fā)電機(jī)供電專用起動(dòng)控制程序，可以適應(yīng)發(fā)電機(jī)組供電時(shí)的電壓和頻率波動(dòng)特性。2、使用“基礎(chǔ)起動(dòng)（Pedestal starting）”功能，來(lái)適應(yīng)發(fā)電機(jī)組的“單步加載特性”，在起動(dòng)初期將電機(jī)起動(dòng)電流限制在一個(gè)較

27、低的水平，待發(fā)電機(jī)組的帶載能力提高后，再提高起動(dòng)電流，以完成電機(jī)的起動(dòng)。3、使用“轉(zhuǎn)矩控制（Torque curve）”曲線，來(lái)避免起動(dòng)后期中，發(fā)電機(jī)組有功負(fù)載的突然變化。尼日爾AGADEM油田項(xiàng)目尼日爾AGADEM油田一體化項(xiàng)目煉廠為100萬(wàn)噸/年煉廠項(xiàng)目，位于尼日爾第二大城市津德?tīng)枺╖INDER）以北52公里處，整個(gè)廠區(qū)占地面積5平方公里，裝置區(qū)占地面積537200平方米。高爐冶煉鐵應(yīng)用案例高爐冶煉鐵水過(guò)程中產(chǎn)生大量的熔渣，通常是用大流量的中壓水將其降溫并沖散，同時(shí)輸送到水渣池回收，作為煉鐵生產(chǎn)的副產(chǎn)品? 目前沖渣電機(jī)運(yùn)行方式為工頻運(yùn)行，只能通過(guò)閘板閥門的開(kāi)和關(guān)來(lái)調(diào)節(jié)水的流量和壓

28、力，以滿足出渣工藝要求。由于電機(jī)頻繁啟動(dòng)與停機(jī)，機(jī)組閥門都必須隨之頻繁地關(guān)閉與開(kāi)啟，從而使沖渣泵閥門的使用壽命及運(yùn)行可靠性大幅度降低，若保持機(jī)組不停機(jī)器原_I=況運(yùn)行，就浪費(fèi)了大量的電能，因此對(duì)沖渣泵系統(tǒng)實(shí)行節(jié)能改造勢(shì)在必行1。由此該鋼鐵廠決定對(duì)2臺(tái)鼠籠式異步電機(jī)從工頻運(yùn)行方式改造為變頻調(diào)速運(yùn)行方式，2臺(tái)電機(jī)參數(shù)見(jiàn)表1。由于高爐生產(chǎn)是不間斷的，一般情況下每天出鐵12-l5次，在高爐出鐵前、后各放1次渣，2次出渣時(shí)間間隔約為30min。在此時(shí)問(wèn)內(nèi)要求沖渣系統(tǒng)的沖渣泵滿負(fù)荷工作，其余時(shí)間沖渣泵只需保持約30 水流量防止管道堵塞即可。這就要求在出渣時(shí)，變頻器能將頻率變?yōu)?0Hz，以保證沖渣

29、泵滿負(fù)荷丁作；在出渣間隔期，變頻器將頻率調(diào)整為25Hz左右，以維持所需的水流量。由于直接操作變頻器過(guò)于專業(yè)化，且存在操作不方便，直觀性差，無(wú)法滿足塒所需要的參數(shù)進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控，所以整個(gè)變頻調(diào)速系統(tǒng)要求采用人機(jī)界面友好的上位軟件，對(duì)變頻調(diào)速系統(tǒng)進(jìn)行監(jiān)視操作，能監(jiān)視到當(dāng)前運(yùn)行電壓、電流、頻率和功率；并且能實(shí)現(xiàn)基本啟停操作以及對(duì)當(dāng)前運(yùn)行頻率進(jìn)行調(diào)整。同時(shí)整個(gè)高壓變頻調(diào)速系統(tǒng)必須滿足以下幾點(diǎn)要求：1）滿足沖渣泵電機(jī)的額定電壓，具有高可靠性，長(zhǎng)期運(yùn)行無(wú)故障；2）調(diào)速范圍大，效率高；3）具有邏輯控制能力，可以根據(jù)出渣信號(hào)自動(dòng)升降速；4）具有遠(yuǎn)程上位機(jī)監(jiān)控功能；5）具有旁路功能，一旦出現(xiàn)故障可在較短時(shí)間內(nèi)切換

30、到工頻運(yùn)行。由于羅賓康完美無(wú)諧波高壓變頻器完全可以滿足以上要求，所以選擇其用于沖渣泵變頻調(diào)速系統(tǒng)，上位機(jī)采用由VB60編寫的沖渣泵變頻調(diào)速監(jiān)控軟件進(jìn)行監(jiān)控。12 羅賓康無(wú)諧波高壓變頻器羅賓康高壓變頻器具有對(duì)電網(wǎng)諧波干擾小，輸出波形好，輸出不存在諧波從而減少電動(dòng)機(jī)附加發(fā)熱以及噪聲，輸入功率因素高等特點(diǎn)，義被稱為完美無(wú)諧波變頻器。其實(shí)質(zhì)為多個(gè)串聯(lián)的PWM電壓源型變頻器，將若干個(gè)獨(dú)立的低壓變頻器串聯(lián)起來(lái)，從而實(shí)現(xiàn)高壓輸出。電網(wǎng)電壓通過(guò)隔離降壓后給每個(gè)作為功率單元的低壓變頻器供電。每個(gè)低壓變頻器為交一直一交PWM電壓源型逆變器，輸出電源為三相電壓630V，功率為丁頻50Hz，每個(gè)低壓變頻器串

31、聯(lián)起來(lái)，就形成了星形結(jié)構(gòu)，實(shí)現(xiàn)變頻高壓直接輸出，給高壓電動(dòng)機(jī)供電。3kV輸出電壓等級(jí)的變頻器主電路結(jié)構(gòu)如圖1所示，每個(gè)功率單元分別由輸入變壓器的1組二次繞組供電，9個(gè)功率單元通過(guò)光纖聯(lián)到中央控制系統(tǒng)，按照一定的相位差進(jìn)行迭加達(dá)到所需要的高壓。單個(gè)功率單元組成如圖2所示。      為了減少輸入諧波，在完美無(wú)諧波變頻器中每個(gè)功率單元電源之間以及變壓器之間相互絕緣，在變壓器繞制時(shí)產(chǎn)生一定相位差，以消除每個(gè)功率單元引起的諧波電流。以3kV變頻器為例，9個(gè)二次繞組采用延邊三角形，分為3個(gè)不同的相位組，互差20°，形成了18脈沖整流的

32、二極管整流電路結(jié)構(gòu)，將失真減少到45使初級(jí)電流波形近似為正弦波，滿足高壓電動(dòng)機(jī)對(duì)電壓和電流失真的要求2。羅賓康無(wú)諧波變頻器具有很高的功率因數(shù)。由于變頻器輸入功率因數(shù)主要與變頻器中間直流環(huán)節(jié)（電壓源型或電流源型）有關(guān)。電壓源型直流環(huán)節(jié)為電容，電機(jī)需要的無(wú)功電流由電容提供，而不需要和電網(wǎng)交換，變頻器輸入功率因數(shù)高，在整個(gè)速度范圍段內(nèi)基本保持不變.電流源型直流環(huán)節(jié)為大電感，電機(jī)需要的無(wú)功電流還需與電網(wǎng)交換，功率因數(shù)較低，且隨著電機(jī)負(fù)載的降低而降低3。羅賓康高壓變頻器采用的是電壓源型逆變器，在低負(fù)載的情況下比普通電流源變頻器具有優(yōu)秀的功率因數(shù)，輸入總功率因數(shù)可達(dá)到095以上。13 沖渣泵高壓

33、變頻調(diào)速系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)整個(gè)系統(tǒng)由3部分組成（如圖3所示）：上位控制計(jì)算機(jī)、2臺(tái)羅賓康高壓變頻器和調(diào)速對(duì)象，其中把變頻器和調(diào)速對(duì)象看成是一個(gè)整體，處于生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)，上位監(jiān)控的工控機(jī)處于監(jiān)控室中。由于RS-485通信方式最遠(yuǎn)支持1200M，完全滿足現(xiàn)場(chǎng)需要，所以采用RS一485總線通信方式?2臺(tái)羅賓康高壓變頻器都有支持ModBus協(xié)議的RS-485接口，而上位計(jì)算機(jī)只具備有支持RS-232電平的串行數(shù)據(jù)接口，所以數(shù)據(jù)幀由上位機(jī)串口出來(lái)后，要通過(guò)RS-232RS-485轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換為能被兩臺(tái)高壓變頻器識(shí)別的RS-485電平。從圖3可以看出，系統(tǒng)可分為3級(jí)，第1級(jí)為現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備級(jí)，主要是2臺(tái)帶動(dòng)沖渣水泵的鼠籠式電

34、機(jī)，2臺(tái)沖渣泵在出鐵時(shí)要保證50 Hz全速運(yùn)行，其它時(shí)間段運(yùn)行頻率為25 Hz保證管道中有一定水壓，避免冷卻水回流；第2級(jí)為控制處理級(jí)，為2臺(tái)控制2臺(tái)電機(jī)調(diào)速的羅賓康高壓變頻器；第3級(jí)為監(jiān)控管理級(jí)，由1臺(tái)工控機(jī)構(gòu)成，主要實(shí)現(xiàn)與變頻器的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)傳輸，進(jìn)行集中監(jiān)視、控制、報(bào)警、趨勢(shì)等功能。第3級(jí)和第2級(jí)之間采用ModBus傳輸協(xié)議，電平經(jīng)過(guò)RS一232RS一485轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換為各自可以識(shí)別的電平，當(dāng)上位機(jī)出現(xiàn)故障后，可以馬上切換為由變頻器面板操作；當(dāng)變頻器出現(xiàn)故障后，可以立即切換為沖渣泵工頻運(yùn)行，具有良好的安全性。2 上位機(jī)監(jiān)控軟件設(shè)計(jì)Microsoft公司的Visua

35、l Basic60是一種可視化的通用編程語(yǔ)言，具有易學(xué)易用，調(diào)試方便，功能強(qiáng)大的特點(diǎn)。所以在本工況下，選用Microsoft公司的VisualBasic60來(lái)開(kāi)發(fā)控制軟件具有明顯的優(yōu)勢(shì)4。整個(gè)上位機(jī)監(jiān)控軟件的核心是通信模塊，在實(shí)現(xiàn)通信模塊的功能基礎(chǔ)上，可以對(duì)變頻器進(jìn)行監(jiān)視和控制功能。完美無(wú)諧波變頻器與外部的通信接VI采用的是西門子一直以來(lái)推薦的ModBus RS-485接口，完全符合標(biāo)準(zhǔn)的ModBus協(xié)議。所以整個(gè)上位監(jiān)控軟件與變頻器的通信方式采用基于RS一485總線的ModBus通信方式。21 ModBus通信協(xié)議概述ModBus協(xié)議最初由Modicon公司開(kāi)發(fā)

36、出來(lái)，現(xiàn)在ModBUS已經(jīng)是工業(yè)領(lǐng)域全球最流行的協(xié)議，支持傳統(tǒng)的RS-232、RS-422、RS-485和以太網(wǎng)設(shè)備。在網(wǎng)絡(luò)上通信時(shí)，ModBUS協(xié)議決定了每個(gè)控制器須要知道它們的設(shè)備地址，識(shí)別按地址發(fā)來(lái)的消息，決定要產(chǎn)生何種行動(dòng)。如果需要回應(yīng)，控制器將生成應(yīng)答并使用ModBus協(xié)議發(fā)送給詢問(wèn)方。數(shù)據(jù)通訊采用MasterSlave方式，Master端發(fā)出數(shù)據(jù)請(qǐng)求消息，slave端接收到正確消息后就可以發(fā)送數(shù)據(jù)到Master端以響應(yīng)請(qǐng)求；Master端也可以直接發(fā)消息修改Slave端的數(shù)據(jù)，實(shí)現(xiàn)雙向讀寫。ModBus協(xié)議需要對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行校驗(yàn)，串行協(xié)議中除有奇偶校驗(yàn)外，通常使用的RTU模式采用16位

37、CRC校驗(yàn)。RTU模式下通信數(shù)據(jù)幀格式如表2所示，每個(gè)字節(jié)包含2個(gè)4Bit的16進(jìn)制數(shù)字。地址碼是標(biāo)識(shí)接在同一RS-485總線上不同從機(jī)的編號(hào)，只有符合地址碼的從機(jī)才能響應(yīng)并根據(jù)命令回送信息。功能碼MaserSlave之間實(shí)現(xiàn)何種行動(dòng)的代碼，為可定義的功能碼為1到127，常用的幾個(gè)功能碼如表3。在整個(gè)變頻調(diào)速系統(tǒng)中，2臺(tái)變頻器的地址碼分別定義為1和2，使用到的功能碼主要為03和16功能碼5。22ModBus通信模塊的實(shí)現(xiàn)用VisualBasic60實(shí)現(xiàn)ModBus通信協(xié)議，可以使用自帶的MSCOMM通信控件，將比特率、數(shù)據(jù)位、停止位、奇偶效驗(yàn)分別設(shè)置為19200、8、1、EVEN。通過(guò)VB60

38、自帶的時(shí)間控件TIMER給處于下位機(jī)的2臺(tái)變頻器發(fā)送03指令，來(lái)讀取變頻器當(dāng)前狀態(tài)。由于在RS一485總線上通信必須采用半雙工方式，也就是說(shuō)不能同時(shí)對(duì)2如下位機(jī)進(jìn)行訪問(wèn)，所以程序采用分時(shí)復(fù)用方式訪問(wèn)2臺(tái)變頻器，從時(shí)序上錯(cuò)開(kāi)訪問(wèn)指令。讀取1#變頻器監(jiān)視信息的程序段如下：bisend（0）=”&h”+Hex（1） 地址碼bisend（1）=”&h”+Hex（3）功能碼，讀寄存器bisend（2）=”&h”+Hex（0）起始地址高位bisend（3）=”&h”+Flex（0）起始地址低位bisend（4）=”&h” +Hex（0）寄存器個(gè)數(shù)

39、高位bisend（5）=”&h”+Hex（10）寄存器個(gè)數(shù)低位CRC=CRCl6（bisend，6，btLoCRC，btHiCRC）bisend（6）=”&h”+Hex（btLoCRC）CRC高位bisend（7）=”&lh”+Hex（btHiCRC）CRC低位FrmM ainNXGComm Output=bisend對(duì)變頻器進(jìn)行基本啟停操作和頻率調(diào)整時(shí)，同樣要求數(shù)據(jù)在RS-485總線上遵從傳輸規(guī)則，將用與讀取變頻器信息的程序段中斷，調(diào)用寫指令，當(dāng)變頻器回應(yīng)后再恢復(fù)中斷。23 監(jiān)控軟件設(shè)計(jì)表4為ModBus通信所需要操作的變頻器中寄存器地址

40、和功能。整個(gè)程序設(shè)計(jì)思路是：程序一啟動(dòng)就進(jìn)入主界面，同時(shí)監(jiān)測(cè)變頻器和上位機(jī)是否已建立通信，然后讀取變頻器40 001單元2個(gè)4Bit的十六進(jìn)制數(shù)字，將這2個(gè)數(shù)轉(zhuǎn)換為二進(jìn)制字符串，來(lái)判斷變頻器運(yùn)行的基本狀態(tài)，例如啟動(dòng)、停止、就緒、故障等。當(dāng)變頻器處于就緒狀態(tài)時(shí)，可以通過(guò)修改400 065單元中的1個(gè)二進(jìn)制位來(lái)啟動(dòng)或者停止變頻器；上位機(jī)即時(shí)讀取變頻器4000240005單元數(shù)值，這4個(gè)寄存器中數(shù)值為變頻器的輸出頻率、電壓、電流、功率數(shù)值；當(dāng)要對(duì)沖渣泵速度進(jìn)行調(diào)整時(shí)，可以隨時(shí)修改40 066單元中數(shù)值來(lái)達(dá)到調(diào)速目的。 根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)工況要求，監(jiān)控程序要能識(shí)別1個(gè)開(kāi)關(guān)

41、量信號(hào)，并根據(jù)此信號(hào)自動(dòng)修改2臺(tái)變頻器頻率，同時(shí)在當(dāng)前信號(hào)下，能對(duì)此設(shè)定頻率進(jìn)行微調(diào)。為了實(shí)現(xiàn)這一功能，把前1s開(kāi)關(guān)量信號(hào)寫入INI文件中并即時(shí)比較，當(dāng)信號(hào)改變時(shí)，從INI文件中分別讀取不同的頻率設(shè)定值，同時(shí)在人機(jī)界面上還可以修改此INI文件中2臺(tái)變頻器的不同頻率設(shè)置值。3 結(jié)語(yǔ)目前整個(gè)沖渣泵變頻調(diào)速系統(tǒng)已在實(shí)際生產(chǎn)中運(yùn)行，400kW電機(jī)工頻運(yùn)行耗電量為396kWh，變頻后的耗電量為1799kWh。實(shí)際運(yùn)行結(jié)果表明，完美無(wú)諧波變頻器在該鋼鐵廠沖渣泵上的應(yīng)用，大大節(jié)省了電能，大量降低了能耗，取得明顯的節(jié)能效果。整個(gè)監(jiān)控系統(tǒng)大大的簡(jiǎn)化了操作人員的使用難度，同時(shí)能實(shí)時(shí)監(jiān)控變頻器和電機(jī)運(yùn)行狀

42、態(tài)，提聲生產(chǎn)效率，給企業(yè)帶來(lái)了可觀的經(jīng)濟(jì)效益。鋼鐵廠應(yīng)用案例（以圖片）你發(fā)給我的圖片低壓變頻器應(yīng)用場(chǎng)合三晶S350變頻器在鍘皮機(jī)上的應(yīng)用一、 鍘皮機(jī)控制作業(yè)要求1、分切速度高2、分切長(zhǎng)度可調(diào)，精度高，至少保證在±3mm以內(nèi)3、操作安全可靠二、XX變頻控制系統(tǒng)配置及原理圖    1、控制系統(tǒng)配置S300鍘皮機(jī)專用變頻器       送皮電機(jī)      鍘刀電機(jī)      鍘刀檢測(cè)光電開(kāi)關(guān)樹(shù)

43、皮檢測(cè)光電開(kāi)關(guān)           繼電器         PG卡         編碼器2、變頻器控制系統(tǒng)原理圖三、XX應(yīng)用接線圖四XX鍘皮機(jī)專用型變頻器在鍘皮機(jī)上應(yīng)用技術(shù)特點(diǎn)：1、自動(dòng)矯正長(zhǎng)度后下刀，分切精度高，可達(dá)±2mm2、分切長(zhǎng)度及送皮速度任意可調(diào)，操作簡(jiǎn)單，效率高3、下刀時(shí)間和起刀時(shí)間可控，確保鍘刀起停到位，進(jìn)一步提

44、高生產(chǎn)效率4、在自動(dòng)分切時(shí)，發(fā)現(xiàn)不合理的地方，可隨時(shí)手動(dòng)下刀，確保板皮質(zhì)量5、省去了PLC，完全自動(dòng)化控制，低成本、低故障點(diǎn)、維護(hù)方便6、齊頭距離可任意調(diào)節(jié)，保證板皮質(zhì)量的同時(shí)避免板皮浪費(fèi)7、適應(yīng)能力強(qiáng)。針對(duì)鍘皮機(jī)使用現(xiàn)場(chǎng)特點(diǎn)，工作電壓寬范圍設(shè)計(jì)，在電壓波動(dòng)的情況下保持輸出恒定。在額定電壓的60以上都可以滿足鍘皮的正常運(yùn)轉(zhuǎn)，針對(duì)很多農(nóng)村電網(wǎng)環(huán)境差的場(chǎng)合該特點(diǎn)尤其突出三晶S350變頻器在洗滌設(shè)備上的應(yīng)用方案 一、本方案工業(yè)水洗機(jī)系統(tǒng)構(gòu)成·控制系統(tǒng)：由電腦面板、芯片、程序軟件、傳感器(溫度、電機(jī)過(guò)載檢測(cè))等組成。·桶體：采用不銹鋼板焊接而成，用于盛放洗滌用水，與進(jìn)水管

45、路及排水閥等接通。·滾筒：全部采用優(yōu)質(zhì)不銹鋼板制成，筒壁裝有溢水小孔與翻斗筋。·傳動(dòng)體：由變頻器、電機(jī)、皮帶輪、三角膠帶及軸承座等組成。·避震體：由壓縮彈簧、拉桿、吊鉤及固定支座與阻尼器組成，以減少震動(dòng)幅度。·機(jī)門：門體采用不銹鋼制成，門內(nèi)裝有橡膠密封圈，工作時(shí)與桶體密封，在門鎖內(nèi)裝有聯(lián)動(dòng)開(kāi)關(guān)，保證機(jī)器在運(yùn)轉(zhuǎn)中門不會(huì)被打開(kāi)，確保操作者安全。 ·進(jìn)水管路：進(jìn)水管路上裝有電磁閥。 ·排水閥：排水閥開(kāi)啟和關(guān)閉由電磁閥控制。 ·加熱器：本機(jī)有二種加熱方法，一為蒸汽加熱，二為電熱。 二、水洗機(jī)工作流程  

46、    在洗滌過(guò)程中，水洗機(jī)會(huì)頻繁正反轉(zhuǎn)15到20分鐘，并在洗滌狀態(tài)時(shí)脫水和二次加水（漂洗）。高脫狀態(tài)包括高脫1、高脫2、高脫3等三個(gè)階段，高脫3完畢后，進(jìn)入自由停機(jī)狀態(tài)。 三、接線原理圖   四、方案優(yōu)點(diǎn)工業(yè)洗衣機(jī)在工作時(shí)會(huì)頻繁正反轉(zhuǎn)，采用變頻控制系統(tǒng)時(shí)可以滿足以下要求：?jiǎn)?dòng)力矩大全程轉(zhuǎn)速穩(wěn)定加減速過(guò)程中不失速寬調(diào)速范圍二次加水啟動(dòng)時(shí)，負(fù)載達(dá)到最大值，低頻力矩輸出滿足要求五、S350主要參數(shù)設(shè)置表功能碼設(shè)定值功能說(shuō)明F0.000控制模式選擇為無(wú)感矢量控制模式（SVC）F0.011選擇端子起停F0.036選擇多段速F0.10

47、180設(shè)定最大輸出頻率為180HzF0.12180設(shè)定運(yùn)行頻率上限為180HzF0.18加速時(shí)間,根據(jù)水洗機(jī)的負(fù)載而定F0.1910減速時(shí)間設(shè)置為10秒F1.051將停機(jī)方式設(shè)置為自由停車F5.001設(shè)置MI1端子為正轉(zhuǎn)F5.012設(shè)置MI2端子為反轉(zhuǎn)F5.0212將MI3端子設(shè)置為多段速1F5.0313將MI4端子設(shè)置為多段速2F5.0414將MI5端子設(shè)置為多段速3FD.0010.5設(shè)定多段速0最大頻率為10.5HzFD.0117設(shè)定多段速1最大頻率為17HzFD.0278設(shè)定多段速2最大頻率為78HzFD.03110設(shè)定多段速3最大頻率為110HzFD.04135設(shè)定多段速4最大頻率為1

48、35HzFD.05180設(shè)定多段速5最大頻率為180Hz 六、主要性能參數(shù)表（電流指標(biāo)）電流指標(biāo)洗 滌10.5Hz均 布17Hz中 脫78 Hz高脫1110 Hz高脫2135 Hz高脫3180 Hz加速電流25A15.6A15A15A18A24A運(yùn)行電流13.6A14.2A12.3A6.4A6.4A6.8A 七、小結(jié)洗滌設(shè)備一般包括: 洗衣、干衣(蒸汽式)、燙平、熨平、折疊、脫水機(jī)等設(shè)備。根據(jù)具體工藝要求采用S350變頻控制系統(tǒng)，可以提高系統(tǒng)運(yùn)行的穩(wěn)定性，降低設(shè)備磨損，從而大大節(jié)約電力、維護(hù)等各項(xiàng)成本。 三晶S350變頻器在空壓機(jī)節(jié)能改造的應(yīng)用一、空壓機(jī)工作原理 空氣壓縮機(jī)

49、是一種利用電動(dòng)機(jī)將氣體在壓縮腔內(nèi)進(jìn)行壓縮并使壓縮的氣體具有一定壓力的設(shè)備。在工業(yè)生產(chǎn)中有著及其廣泛的應(yīng)用，在各種行業(yè)中它擔(dān)負(fù)著為工廠中所有氣動(dòng)元件，各種氣動(dòng)閥門提供氣源的職責(zé)。因此，空壓機(jī)運(yùn)行狀況的好壞直接影響工廠的生產(chǎn)工藝?？諌簷C(jī)的的種類很多（主要分為螺桿式，活塞式，其中螺桿式應(yīng)用最廣），但其供氣的控制方式都是采用加、卸載的方式。活塞式空壓機(jī)工作原理活塞式空壓機(jī)是由電動(dòng)機(jī)帶動(dòng)皮帶輪通過(guò)聯(lián)軸器直接驅(qū)動(dòng)曲軸，帶動(dòng)連桿與活塞桿，使活塞在壓縮機(jī)氣缸內(nèi)作往復(fù)運(yùn)動(dòng)，完成吸入、壓縮、排出等過(guò)程,將無(wú)壓或低壓氣體升壓，并輸出到儲(chǔ)壓罐內(nèi)。其中，活塞組件，活塞與汽缸內(nèi)壁及汽缸蓋構(gòu)成容積可變的工作腔，在曲柄連桿帶

50、動(dòng)下，在汽缸內(nèi)作往復(fù)運(yùn)動(dòng)以實(shí)現(xiàn)汽缸內(nèi)氣體的壓縮。         螺桿式空壓機(jī)工作原理螺桿式空壓機(jī)是由一對(duì)相互平行嚙合的陰陽(yáng)轉(zhuǎn)子(或稱螺桿)在氣缸內(nèi)轉(zhuǎn)動(dòng)，使轉(zhuǎn)子齒槽之間的空氣不斷地產(chǎn)生周期性的容積變化，空氣則沿著轉(zhuǎn)子軸線由吸入側(cè)輸送至輸出側(cè)，實(shí)現(xiàn)螺桿式空壓機(jī)的吸氣、壓縮和排氣的全過(guò)程?？諌簷C(jī)的進(jìn)氣口和出氣口分別位于殼體的兩端，陰轉(zhuǎn)子的槽和陽(yáng)轉(zhuǎn)子的齒被主電機(jī)驅(qū)動(dòng)而旋轉(zhuǎn)。 二、空壓機(jī)節(jié)能改造的必然性由于空壓機(jī)不排除在滿負(fù)荷狀態(tài)下長(zhǎng)時(shí)間運(yùn)行的可能性，所以，選型時(shí)只能按最大需求來(lái)確定電機(jī)容量，造成空壓機(jī)系統(tǒng)余量一

51、般偏大。傳統(tǒng)空壓機(jī)都采用星三角降壓?jiǎn)?dòng)，但工頻啟動(dòng)時(shí)電流仍然能達(dá)到額定電流的23倍，沖擊大，會(huì)影響到電網(wǎng)的穩(wěn)定性。且大多數(shù)空壓機(jī)是連續(xù)運(yùn)行，由于一般空壓機(jī)的電機(jī)本身不能根據(jù)壓力需求的變動(dòng)來(lái)實(shí)現(xiàn)降速，使電機(jī)輸出功率與現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際壓力需求量相匹配，導(dǎo)致在用氣量少的時(shí)候仍然要空載運(yùn)行，造成巨大的電能浪費(fèi)。據(jù)統(tǒng)計(jì)，空壓機(jī)占大型工業(yè)設(shè)備(風(fēng)機(jī)、水泵、鍋爐等)幾乎所有的耗電量的15%。空壓機(jī)的節(jié)能改造勢(shì)在必行 。                

52、0;                                        另外，空壓機(jī)還存在以下幾個(gè)問(wèn)題：1、氣壓超過(guò)上限壓力時(shí)空壓機(jī)卸載及卸載后電機(jī)空轉(zhuǎn)浪費(fèi)大量的電能。2、頻繁加卸載造成對(duì)電網(wǎng)的沖擊

53、，同時(shí)也造成機(jī)械的磨損加大，縮短機(jī)械壽命。3、氣量無(wú)法保持恒壓。當(dāng)用氣量不斷變化時(shí)，供氣壓力不可避免產(chǎn)生波動(dòng)，使用氣精度達(dá)不到工藝要求，影響生產(chǎn)效率及產(chǎn)品品質(zhì)。綜上所述：若能采用變頻調(diào)速技術(shù)，當(dāng)流量需要量減少時(shí)，就可以降低電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速，從而較大幅度減小電動(dòng)機(jī)的運(yùn)行功率，實(shí)現(xiàn)節(jié)能的目的。三、S350變頻恒壓控制系統(tǒng)1、系統(tǒng)特點(diǎn)S350變頻調(diào)速系統(tǒng)將管網(wǎng)壓力作為控制對(duì)象。壓力值由變頻器面板給定（S350有多種給定通道），可根據(jù)用氣設(shè)備的實(shí)際需要，在空壓機(jī)的最高允許工作壓力內(nèi)自由設(shè)定。裝在儲(chǔ)氣罐出氣口的壓力變送器將儲(chǔ)氣罐的壓力轉(zhuǎn)變?yōu)?20mA電流信號(hào)送給S350內(nèi)置PID調(diào)節(jié)器，與壓力給定值進(jìn)行比較

54、，并根據(jù)差值的大小控制變頻器的輸出頻率，調(diào)整電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速，從而使實(shí)際壓力始終維持在給定壓力。S350內(nèi)置PID具有穩(wěn)定性高、調(diào)試簡(jiǎn)單的特點(diǎn)。 2、節(jié)能效果采用該系統(tǒng)改造后，壓縮機(jī)組的供氣量與系統(tǒng)所需量動(dòng)態(tài)匹配，壓縮機(jī)電機(jī)轉(zhuǎn)速會(huì)隨著系統(tǒng)用氣量的不同而進(jìn)行調(diào)節(jié)，避免了電機(jī)空轉(zhuǎn)以及頻繁的加卸載所帶來(lái)的能量損耗，電機(jī)的輸入功率大大降低，節(jié)電效果顯著。對(duì)于對(duì)空氣機(jī)來(lái)說(shuō)，供氣量Q 與轉(zhuǎn)速N 成正比，氣壓F與轉(zhuǎn)速N的二次方成正比，而軸功率與轉(zhuǎn)速N 的三次方成正比，見(jiàn)下表：頻率值Hz504540353025供氣量Q%1009080706050氣壓F%1008164493625軸功率P%1007351

55、342213理論節(jié)電率N%02749667887 一般來(lái)說(shuō)，對(duì)于連續(xù)用氣的空壓機(jī)系統(tǒng)，隨用氣量的變化，電動(dòng)機(jī)運(yùn)行頻率在25-50Hz 之間動(dòng)態(tài)調(diào)節(jié)，除去電機(jī)及其它損耗，系統(tǒng)的節(jié)電率可達(dá)18%35%。3、綜合效益  運(yùn)行成本降低：空壓機(jī)的運(yùn)行成本由三項(xiàng)組成：初始采購(gòu)成本、維護(hù)成本和能源成本。其中能源成本大約占?jí)嚎s機(jī)運(yùn)行成本的70%。通過(guò)降低能源成本30%，再加上變頻起動(dòng)后對(duì)設(shè)備的沖擊減少，維護(hù)和維修量也跟隨降低，所以運(yùn)行成本將大大降低。  提高壓力控制精度：變頻控制系統(tǒng)具有精確的壓力控制能力。通過(guò)使空壓機(jī)的空氣壓力輸出與用戶空氣系統(tǒng)所需的氣量相匹配，可以使管網(wǎng)的系統(tǒng)

56、壓力保持恒定，有效地提高了供氣的質(zhì)量。  延長(zhǎng)壓縮機(jī)的使用壽命：變頻器有軟啟動(dòng)功能，可減少起動(dòng)時(shí)對(duì)壓縮機(jī)和機(jī)械部件所造成的沖擊，增強(qiáng)系統(tǒng)可靠性，延長(zhǎng)壓縮機(jī)使用壽命。同時(shí)減少空壓機(jī)啟動(dòng)對(duì)電網(wǎng)的沖擊。四、變頻系統(tǒng)設(shè)計(jì)中注意事項(xiàng)1、空壓機(jī)是大轉(zhuǎn)動(dòng)慣量負(fù)載，很容易引起V/F控制方式的變頻器在啟動(dòng)時(shí)出現(xiàn)過(guò)電流，因此應(yīng)選用大啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩、過(guò)載能力強(qiáng)的矢量變頻器。S350系列的過(guò)載能力達(dá)到180%，啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩0.5HZ可輸出150%，可保證設(shè)備可靠穩(wěn)定地運(yùn)行及恒壓供氣的連續(xù)性。   以江門某廠實(shí)例：該廠使用凱撤牌空壓機(jī)、電機(jī)22KW，配S350  22KW通用矢量型變頻器。

57、設(shè)定加速時(shí)間為15S、減速時(shí)間為6S，在0.7Mpa時(shí)仍然能正常啟動(dòng)運(yùn)行（上限0.8Mpa）。 啟動(dòng)壓力啟動(dòng)電流A運(yùn)行電流A0Mpa36330.6Mpa42380.7Mpa6055 2、空壓機(jī)不允許長(zhǎng)時(shí)間低頻運(yùn)行，若空壓機(jī)轉(zhuǎn)速過(guò)低，一方面會(huì)使空壓機(jī)的工作穩(wěn)定性變差，另一方面也使缸體的潤(rùn)滑條件變差、磨損加大，進(jìn)而導(dǎo)致噴油現(xiàn)像。所以，空壓機(jī)工作的下限頻率應(yīng)不低于20HZ，且減速時(shí)間應(yīng)盡量短。S350電壓波動(dòng)范圍±15%、耐壓高、減速時(shí)間短，可避免因減速時(shí)間過(guò)長(zhǎng)而產(chǎn)生的噴油現(xiàn)象。3、在滿足生產(chǎn)工藝的要求下，壓力設(shè)定越低越好。因?yàn)榭諌簷C(jī)的壓力越高，所需電動(dòng)機(jī)軸功率就越大，

58、耗電量就越多。4、出氣口釋放閥全部關(guān)閉，取消用出氣口釋放閥調(diào)節(jié)供氣量的方式，以避免由此導(dǎo)致的電能浪費(fèi)。三晶S350變頻器在數(shù)控車床主軸控制方案一、數(shù)控車床作業(yè)現(xiàn)場(chǎng)相片二、數(shù)控車床系統(tǒng)加工作業(yè)基本要求1、高切削精度   2、穩(wěn)定度高，加工復(fù)雜、不規(guī)則形狀零件時(shí)要求合格率高3、高柔性，要求控制系統(tǒng)反應(yīng)速度快  4、高生產(chǎn)率三、S350變頻控制系統(tǒng)配置及原理圖1、控制系統(tǒng)配置S350變頻器    主軸電機(jī)    傳動(dòng)部分    數(shù)控操作系統(tǒng)    編碼

59、器    驅(qū)動(dòng)器（PG卡）  （備注：本系統(tǒng)根據(jù)切削零件具體工況要求可加裝編碼器、PG卡進(jìn)行閉環(huán)矢量控制。）  2、系統(tǒng)原理圖：   四、S350變頻控制系統(tǒng)優(yōu)勢(shì)1、完全滿足數(shù)控車床高生產(chǎn)率、高削切精度、高穩(wěn)定性、高柔性要求。2、S350采用矢量控制模式，動(dòng)態(tài)響應(yīng)效果非常好，使電機(jī)主軸能高速穩(wěn)定運(yùn)行。3、滿足復(fù)雜、不規(guī)則形狀零件的高深度和高強(qiáng)度削切要求，在0.5HZ1HZ低頻狀況下，可以穩(wěn)定保持150%的轉(zhuǎn)矩輸出。4、加減速時(shí)間0.1秒，實(shí)現(xiàn)無(wú)銜接式正反轉(zhuǎn)運(yùn)行。5、抗干擾性強(qiáng)，通過(guò)嚴(yán)格CNC綜合測(cè)試，不會(huì)對(duì)系統(tǒng)造成

60、任何干擾。6、穩(wěn)速精度高，低速時(shí)速度變化率小，運(yùn)行平滑。五、該數(shù)控車床系統(tǒng)特性及接線原理圖1、該數(shù)控車床系統(tǒng)通過(guò)兩路信號(hào)控制車床主軸轉(zhuǎn)動(dòng)：一路是模擬電壓信號(hào)010V輸入，另一路是模擬電流信號(hào)420mA輸入。2、該系統(tǒng)要求車床主軸能夠快速正反轉(zhuǎn)切換運(yùn)行。3、基本接線原理圖： 六、S350變頻控制主要操作步驟及參數(shù)設(shè)置表1、電機(jī)與負(fù)載脫離，啟動(dòng)變頻器，進(jìn)行電機(jī)參數(shù)自學(xué)習(xí)（需正確輸入電機(jī)銘牌參數(shù))。2、選擇無(wú)感矢量控制模式（SVC），然后正確輸入系統(tǒng)所需各項(xiàng)參數(shù)。3、具體參數(shù)設(shè)置如下表：功能碼功能說(shuō)明設(shè)定值功能備注F0.00控制模式選擇0選擇無(wú)速度傳感器的矢量控制（開(kāi)環(huán)SVC矢量控制）F0

61、.01啟停信號(hào)選擇1外部啟停F0.03主頻率源X選擇2 (VI)（用戶可自己選擇）模擬電壓信號(hào)F0.10最大輸出頻率100HZ由用戶要求設(shè)定F0.12運(yùn)行頻率上限100HZF0.18加速時(shí)間10.5SF019減速時(shí)間10.5SF1.06停機(jī)直流制動(dòng)頻率0.5HZ需外加制動(dòng)電阻F1.07停機(jī)直流制動(dòng)等待時(shí)間0F1.08停機(jī)直流制動(dòng)電流100需外加制動(dòng)電阻F1.09停機(jī)直流制動(dòng)時(shí)間1SF2.01電機(jī)額定功率4KW  電機(jī)銘牌參數(shù)F2.02電機(jī)額定頻率50HZF2.03電機(jī)額定轉(zhuǎn)速1460F2.04電機(jī)額定電壓380VF2.05電機(jī)額定電流8.8AF2.11電機(jī)參數(shù)識(shí)別1選擇電機(jī)

62、完整調(diào)諧(需脫離負(fù)載)F3.06VC轉(zhuǎn)差補(bǔ)償系數(shù) 由用戶要求設(shè)定F3.07轉(zhuǎn)矩上限設(shè)定 F5.13VI下限值0.00V用戶可根據(jù)實(shí)際要求更改F5.14VI下限對(duì)應(yīng)設(shè)定0.0%F5.15VI上限值5F5.16VI上限對(duì)應(yīng)設(shè)定94.5F5.17VI輸入濾波時(shí)間0.10F5.18CI下限值4F5.19CI下限對(duì)應(yīng)設(shè)定0.0%F5.20CI上限值20.0F5.21CI上限對(duì)應(yīng)設(shè)定100F5.22CI輸入濾波時(shí)間0.10七、綜合數(shù)控車床變頻控制系統(tǒng)只是S350眾多應(yīng)用案例其中之一。S350變頻器“芯”能強(qiáng)勁，表現(xiàn)自然非凡！作為國(guó)內(nèi)高端變頻領(lǐng)先者，其卓越的品質(zhì)與性能完全可滿足實(shí)際應(yīng)用需求。附：S350變頻器和某知名品牌變頻器在數(shù)控車床應(yīng)用上的性能對(duì)比1、數(shù)控車床配置電機(jī)額定功率電機(jī)額定電壓電機(jī)額定電流電機(jī)額定轉(zhuǎn)速模擬信號(hào)4KW380V8.8A148005V2、性