变频器从基础到精通(应用篇)

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1、变频器在中央空调中的应用屮央空调系统已广泛应用于工业与民用领域。据统计，屮央空调的用电量山各类大厦总用电量的70%以上。屮央空调主要是由风机和水泵组成，采用变频调速技术不仅能使商场室温维持在所期望的状态，让人感到舒适满意，更重要的是其节能效果高达30%以上，能带來良好的经济效益。一、屮央空调系统的构成及工作原理它主要由制冷机、冷却水循环系统、冷冻水循环系统、风机盘管系统和散热水塔组成。其工作原理如图1示：图2制冷机通过压缩机将制冷剂压缩成液态后送蒸发器中与冷冻水进行热交换，将冷冻水制冷，冷冻水泵将

2、冷冻水送到各风机风口的冷却盘管中，由风机吹送冷风达到降温的口的。经蒸发后的制冷剂在冷凝器屮释放岀热量，与冷却循环水进行热交换，由冷却水泵将带来热量的冷却水泵到散热水塔上由水塔风扇对其进行喷淋冷却，与大气Z间进行热交换，将热量散发到大气中去。二、对中央空调的变频调速节能改造1•系统组成用艾默生变频器对小央空调进行改造，可以组成如下系统，如图2所示：监控系统aRS232/RS485图2：屮央空调的变频调速改造图。在该系统中，冷冻泵、冷却泵、水塔风扇变频器采用开环控制，由维护人员根据季节不同和负荷的变化

3、进行调节；风机采用温度闭环控制，可根据温度传感器的反馈值，调节风机的转速，从而使被控环境温度基本保持恒定。原理图如下所示:艾默生的TD2000系列P型变频器适用丁风机和水泵的控制，能根据负载情况，自动实现节能运行。并且英内置PID功能，无需借助其它控制器便可完成温度等参量的闭环自动控制。TD2000变频器还提供了RS232/RS485串行接口，以使与屮央控制室的微机联网,实现集中监控，使维护人员及时了解各变频器的工作状态。三、综合效益预测1）显著的节电效果，良好的经济效益；2）使室温维持恒定，让人

4、感到舒适；3）操作方便，维护量小；4）变频调速使屯机大多数时间运行在工频之下，减少了环境噪音，并减轻了电机轴承磨损。丹佛斯VLT变频器在纺织机械屮的应用转杯纺机的主要电气系统结构及工作原理如下：beh3phasetiansformerwithfrequencyas500-1000H2三相中频变压器///3/3/3/3^nchronousgenerator3/70v纺杯电瓠(144-194J5/tt4)(3phase)280vC^^)图3：转杯纺机的主要电气系统结构及工作原理。上图所示系统的动力传递

5、过程如下：曲屯网供屯的三相异步屯动机通过皮带拖动同步发动机，同步发屯机发出约280V的三相电压，通过三相中频变压器变为70V电压，然后供给三相微型纺杯电机。同步发电机的输岀频率是通过改变同步发电机和异步电动机的转速比来调整的。其常备可调频率为600Hz、700Hz、800Hz>900Hz和1000Hz。为非连续性调整。牵伸系统和喂料系统的速度系根据工艺要求而单独调整的。在该系统中，纺杯屯机的转速须严格与喂料系统，牵伸系统的速度同步，方能保证产品质量的稳定。冃不同的产品规格耍求不同的纺杯速度,牵仲比

6、和喂料速度。因此，纺杯速度的稳定度，以及纺杯速度和牵伸速度，喂料速度的比值的可调整性和精度则直接决定了产品的质量和产量。上述传统的转杯纺机存在的主要问题有：电网参数变化引起异步电机转速变化，进而引起同步发电机输出频率的漂移，造成纺杯转速不稳定，屮频机组的输出频率以100Hz为单位，不能连续可调，系统的工艺调整性差，系统效率极差，产品成本巨大，中频机组故障率高，占地面积大，噪音-1•分严重，对转杯纺机进行改造的主要手段之一是采用变频调速器替代传统的中频机组。380v/50Hz变频调速器VLT5032

7、500-1000H500-lQOQHz^3三相中频麼压器Transfomer(3phase)OOO--o微型纺杯Spinner使用变频器替代中频机组,能够彻底解决中频机组输出频率不稳定带来的产品质量问题H频率连续可调。采用变频器亦能补偿屮频变压器在不同频率段传递效率不同的问题。由新疆东光有限公司为乌鲁木齐红山棉纺织厂4台转杯纺机进行变频改造后，取得了十分令人满意的效果•改造系统使用了4台丹佛斯VLT5000系列变频调速器替代原有的中频机组，解决了中频机组运行时的主要问题：改造后的计算节能效果为70

8、%,实测节能效果大于50%,大幅度降低了生产成木。改造询系统运行频率不能超过800Hz（超过时频率不稳定），改造后系统最高运行频率达到960Hz,单产明显提高。由于变频器频率连续可调R稳定度好，产品质量明显得到改进，原系统更换工艺过程繁琐,改造后，可迅速完成工艺变更，变频器为静态运行，彻底消除了中频机组的运行噪音，大幅度降低了系统故障率，大幅度削减占地面积，该厂在原4台机组的辅助面积上安装了第5台机组。由上述论述可见，转杯纺机的技术改造有极其可观的经济效益。值得注意的是，在转杯纺机