VSD 约克冷水机组原理及应用培训课件

VSD 冷水机组是如何工作的？
输入
冷冻水出水温度
温度
温度设定值
比较
偏差
电机速 度逻辑
输出
点饥速度信号 给逻辑P.C.B.
PRV 位置
冷凝压力 蒸发压力
压头和最 小转速 MIN. 探头 转速
比较
PRV 控制逻辑
速度余量
PRV 控制信号 （开启或关闭）
实际电机速度
轿车的驱动系统分析
轿车的驱动系统分析
YORK Optispeed Variable Speed Drive
原理及应用
目前流行的制冷机组配置
▪ 中小系统一般采用螺杆机组 ▪ 大系统一般采用螺杆机组和离心机组的组合
▪ 利用离心机组的满载特性 ▪ 螺杆机组的部分负荷的调节特性
2
制冷机组的调节性能
▪ 螺杆机组
▪ 容积式压缩 ▪ 可进行变压头运行（可能会出现过压和欠压） ▪ ARI工况的NPLV值较好（约0.5kw/TON）
定速
喘振区
防喘振设置
最小转速
全关
1/2
导叶开度
全开
VSD 冷水机组是如何工作的？
冷冻水出水温度 温度设置值
蒸发 / 冷凝压力 PRV 位置
实际电机转速
满负荷工况 ( a点)
优化电机转速
优化 PRV 位置
VSD 冷水机组是如何工作的？
冷冻水出水温度 温度设置值
蒸发 / 冷凝压力 PRV 位置
实际电机转速
离心式压缩机的卸载控制
Surge line of non-PRV
Constant head Reduced head
Compressor Map
AC Power in
AC 逆变器简介 AC 逆变器
DC
整流器
逆变器
SCR 触发版 IGBT 触发板
逻缉板
电机
AC Power out
VSD 冷水机组是如何工作的？
冷凝器 截流孔板
蒸发器
制冷剂向大气放热
压缩机
焓
制冷剂从负荷吸热
离心式压缩机的卸载控制
离心式压缩机的特点 ➢ 最大压头和可变的流量 ➢ 压缩机的压头取决于叶轮的齿尖速度tip speed (D x rpm) ➢ 压缩机的最大速度取决于系统所需压头(Pc-Pe) ➢ 冷量控制方式可通过PRV 控制或/和速度控制(叶轮转 速)来实现 ➢ 喘振是当系统所需压头超过压缩机能提供的压头（在 某一给定的流量条件下）时发生的一种现象。
% 100
90
80
70
Energy consumption of Compressor
% 100
72.9
51.2
34.4
Energy saving
% 0
27.1
48.8
63.7
离心式压缩机的卸载控制
通过速度和导叶（PRV）共同配合控制卸载
运行区域广阔 ➢ 节能量巨大 ➢ 需要久经考验的控制系统和速度调节驱动装置 ➢ 当负荷/压头降低时，PRV全开转速降低 ➢ PRV 当负荷降低至 ~70%以下时，开始关闭PRV ➢ 还有很多优势将在稍后提及
NPLV值的比较
▪ 螺杆机组
▪ ARI工况的NPLV值较好（约0.5kw/TON）
▪ 离心机组
▪ ARI工况的NPLV值较好（约0.56kw/TON）
▪ 使用变频技术（离心机组）
▪ ARI工况的NPLV值（约0.38kw/TON）
6
内容
离心式压缩机卸载控制方式 ➢ PRV-预旋转导流叶片 ➢ 速度控制
AC 逆变器 VSD 冷水机组是如何工作的？ CS 和 VSD 冷水机组的比较
➢ 气候条件 ➢ 典型案例 ➢ 财务分析 特点及优势 应用
离心式压缩机的卸载控制
离心式冷水机组 叶轮
RRV
均流板 冷凝器
过冷器
挡液板
满液式蒸发 器
截流孔板
离心式压缩机的卸载控制
压焓图
压力
Pc
Head =Pc-Pe Pe
约克变频驱动器(VSD) 特点及优势
年节能30% 完善的电器保护 延长机组使用寿命
维修、保养方便
降低辅助设备投资
宁静运行
定频机组与变频机组 的比较
定频机组与变频机组的比较
▪ 离心机组
▪ 恒压头压缩（压头取决于叶轮线速度） ▪ 有较好的满负荷特性 ▪ ARI工况的NPLV值较好（约0.56kw/TON）
3
是否有更好的机种？
▪ 我们发现
▪ 目前的离心机组调节手段
▪ 压头不变 ▪ 通过PRV调节流量
▪ 实际状况
▪ 一个供冷季节的天气变化很大 ▪ 同一天内的变化也很可观
4
刹车 - 导叶 油门- 电动机
导叶 电动机
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定速驱动系统
• 加速器固定在底板上
▪ 刹车用作减速
变速驱动系统
▪ 可完全控制加速器 ▪ 必要时可踩刹车
VSD 冷水机组是如何工作的？Байду номын сангаас
Relationship between Capacity, RPM & PRV Opening
最小冷量 控制线
最大冷量 速 度 控 制
Constant head
离心式压缩机的卸载控制
通过速度控制卸载
➢ 压缩机输入功 (能耗) 与叶轮转速 rpm的关系 ➢ 随着转速的降低，压缩机输入功大幅度下降
BPH=Flow x Head / Eff
Since flow ∝ rpm Head ∝ rpm 2 So BPH ∝rpm 3
RPM of Compressor
通过速度和导叶（PRV）共同配合控制卸载
➢ 硬件:
• 压头探头, 温度探头 ,PRV 位置探头, 喘振探头和转速（rpm）探 头
• VSD 装置 • ACC (Adapted Capacity Control)
➢ 软件 (控制逻缉)
• ACC读取全部信息从而了解机组的运行状况 • 绘制出精确的机组喘振点图 • 允许机组在喘振点附近运行 • 使得机组在最低速度下运行从而确保效率最高
部分负荷工况 (b点)
优化电机转速 优化 PRV 位置
VSD 冷水机组是如何工作的？
冷冻水出水温度 温度设置值
蒸发 / 冷凝压力 PRV 位置
实际电机转速
部分负荷工况 (d点)
优化电机转速
优化 PRV 位置
VSD 冷水机组是如何工作的？
定速
变速
负荷降低，PRV 关闭 电机转速恒定
自适应冷量控制逻辑 优化压缩机效率 降低电机转速 优化 PRV 位置 能耗降低
离心式压缩机的卸载控制
通过Pre-Rotation Vane (PRV) 控制来卸载
➢ 卸载时关闭 PRV ➢ 可扩展运行区域 (从 ~50% 降到 ~20%)
Constant head
Variable head
离心式压缩机的卸载控制 通过速度控制来卸载
➢ 当负荷/压头降低时，降低叶轮转速
➢ 卸载区域相对狭窄(>50%)