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三菱PLC应用1(一)-自动化毕业论文网(3)

2013-08-17 01:11 制动单元或采用共用母线方式。　　C:不均行负载：有的负载有时轻，有时重，此时应按照重负载的情况来选择变频器容量，例如轧钢机机械、粉碎机械、搅拌机等。　　D:大惯性负载：如离心机、冲床、水泥厂的旋转窑，此类负载惯性很大，因此启动时可能会振荡，电动机减速时有能量回馈。应该用容量稍大的变频器来加快启动，避免振荡。配合制动单元消除回馈电能。　　2.长期低速动转，由于电机发热量较高，风扇冷却能力降低，因此必须采用加大减速比的方式或改用6级电机，使电机运转在较高频率附近。　　3.变频器安装地点必需符合标准环境的要求，否则易引起故障或缩短使用寿命；变频器与驱动马达之间的距离一般不超过50米，若需更长的距离则需降低载波频率或增加输出电抗器选件才能正常运转。

 

电机节能的方法　　要电机节能的最好方法是采用目前国际上己广泛运用于风机节能和恒压供水领域的先进变频调速技术和智能控制技术变频器：多电平直接高压变频器、模糊控制器。　　1、多电平直接高压变频器有如下优点：高质量的功率输入、高功率因数、高效率、高质量的功率输出和最大限度的不间断运行。　　2、采用模糊控制器有如下优点：最大限度地适应被控对象的复杂性、控制精度高、响应快、超调小、控制规律简单。国内外多项应用实例证明采用上述技术后与原系统相比节电20—60%：　　3、1600kw锅炉供水水泵应用上述技术后，经测算年节电13824036kwh,节电效率为36%，以每度电0.45元计，年效益为220万元人民币。　　4、高炉400kw除尘风机应用上述技术后，经测算年节电1175040kwh,节电效率为34%，以每度电0.45元计，年效益为53万元人民币。　　由于变频器每千瓦的成本随着其功率增大而减少，变频调速装置的经济性也随着电机功率的增大而提高。变频调速装置投资回收期为一年左右，使用寿命约10年。总之交流变频调速技术，具有十分显著的经济效益和社会效益，应用变频调速技术不仅是当前推进企业节能降耗的重要技术手段，也是实现经济增长方式转变的重要途径。

 

要节能用变频目前，我国的风机、水泵在运行中普遍存在以下三个问题：　　1、单机效率低，国内产品比国外的效率约低5%～10%。这是市场竞争条件下制造厂应提高产品技术质量的问题。　　2、系统运行效率低。这是因为系统单机选型匹配不当、系数裕度过大和不合理的调节方式所造成。参数裕度过大由两方面造成：一是设计规范的裕度系数过大，“宽打窄用”；另一是系统中 单机选型过大，向上*档、宁大勿小。最终造成整套系统“大马拉小车”欠载运行的不合理 匹配状况。　　3、由于第2项原因，多数风机、水泵都要*风门或闸阀来节流，人为地增加管网阻力以减小流量，因此阻力损失相应增加，而此时风机和水泵的特性曲线不变，叶片转速不变，系统输入功率并无减少，而是白白地损失在节流过程中。所以当风量变化时，就风机系统而言，会浪费大量的电能。另外，在节流调节方式中，电动机、风机、水泵等长期处于高速、大负载下运行，造成维护工作量大，设备寿命低，并且运行现场噪声大，影响环境。　　经测算，当机泵的流量由100%降到50%时，若分别采用出口和入口阀门 的节流调节方式，则此时电机的输入功率分别为额定功率的84%和60%，而此时机泵的轴功率仅为12.5% ，即损失功率分别为71.5%和47.5%，这说明即使机泵的设计效率为100%， 在不采用先进的调节措施时，其实际的运行效率可能只有百分之十几或更低。　　改变这种状况的最好方法是采用目前国际上己广泛运用于风机节能和恒压供水领域的先进变频调速技术和智能控制技术变频器：多电平直接高压变频器、模糊控制器。

 

矢量变频器之应用　一、变频器在恒压供水自动控制系统中的应用： 　　变频调速恒压供水设备以其节能、安全、高品质的供水质量等优点，使供水行业的技术装备水平从90年代初开始经历了一次飞跃。恒压供水调速系统实现水泵电机无级调速，依据用水量的变化自动调节系统的运行参数，在用水量的变化自动调节系统的运行参数，在用水量发生变化时保持水压恒定以满足用水要求，是当今最先进、合理的节能型供水系统。 　　变频恒压供水自动控制系统工作原理如下： 　　系统正常运行时，用户用水管网上的压力传感器对用户的用水水压进行数据采样，并将压力信号转换为电信号，传输至PID调节器，然后与用户设定的压力值进行比较和运算，并将比较和运算的结果转换为频率调节信号和水泵启动台数信号分别送至变频器和可编程控制器（PLC）；变频器据以调节水泵电机的电源频率，进而调整水泵的转速；可编程控制器械根据PID调节器传输过来的水泵启动台数信号控制水泵的运转。通过对水泵的启动和停止台数及其中变频泵转速的调节，将用户管网中的水压恒移稳于用户预先设计的压力值，使供水泵组“提升”的水量与用户管网不断变化的用水量保持一致，达到“变量恒压供水”的目的。 　　以下威科矢量变频器在某市市政供水工程中的应用系统由可编程控制器，威科变频器和电动机组成，采用可编程序控制器（PLC）控制变频调速器，具有控制水泵恒压供水的功能。通过安装在管网上的压力传感器，把水压转换成4～20mA的模拟信号，通过PLC内置的PID控制器，来改变电动水泵转速。当用户用水量增大，管网压力低于设定压力时，变频调速的输出频率将增大，水泵转速提高，供水量加大，当达到设定压力时，电动水泵的转速不在变化，使管网压力恒定在设定压力上；反之亦然。这样通过闭环PID控制就达到恒压供水的目的。 　　 当电机出现故障（即：过压、过流、过载、电机过热保护）后，系统会自动停止运行，当系统恢复后，再重新按操作步骤进行操作。 　　二、变频器在纺织机械中的应用 　　棉纺织设备的大部分机器采用了变频调速技术、可编程控器(PLC)技术，也已有相当一部分的产品采用了工控机、单片机、交流伺服系统、触摸屏人机界面以及现场总线技术，实现了纺机产品的机电一体化，变频器在纺织设备上应用很普及，从清花、梳棉、并条、粗纱、细纱、络筒、整经、浆纱、无梭织机等均已采用。按使用情况可分为三种类型： 　　第一类：一台主机选用一台变频器控制一台电动机，如并条机、粗纱机、细纱机等。 　　第二类：一台主机选用一台变频器控制多台电动机，如并纱机、气流纺机(单锭单电机传动型)等。 　　第三类：一台主机用多台变频器分别控制多台电动机，并由计算机控制多电机协调同步，和实现卷绕成形功能，如取消锥轮的新型粗纱机、取消长边轴传动和无级变速器的新型浆纱机，分条整经机等。 　　纺织设备上应用的变频器的容量范围： 　　0. 37KW～500KW， 90%以上为0.37KW～37KW。 　　威科矢量变频器在梳棉机中的应用。 　　某棉纺厂使用的梳棉机老机在设计方面由于受到当时的技术条件、设备制造成本，市场需要等因素的限制不可避免的存在着一些缺陷。如A186D型梳棉机道传动系统中的电磁离合器由于故障较高，经常造成停机，不时出火警，给生产效率与产品质量造成一定的损失，要保持与维护需投入大量的人力与物力。惯性轮电磁离合器被弃用。这样在由慢转快的过程中产生细条，严重时出现破边，棉网拉断的现象影响生产质量。为避免这种现象，操作工用不当的操作办法来弥补以上设备缺陷，但要造成大量的废条，同样是不可取的。 　　 使用威科矢量变频器改善梳棉机运行状态的过程：A186D梳棉机为了使道夫达到升、降速平滑，在机械传动中设计双速电机，惯性轮、电磁离合器，用电气