第10章变频器应用实例详解演示教学
合集下载
相关主题
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
《变频器原理与应用（第2版）》第11章
风机变频调速系统的电路原理图说明
1.主电路 三相工频电源通过断路器Q接入，接触器KM1用于将电
源接至变频器的输入端R、S、T，接触器KM2用于将变频 器的输出端U、V、W接至电动机，KM3用于将工频电源直 接接至电动机。注意接触器KM2和KM3绝对不允许同时接 通，否则会造成损坏变频器的后果，因此，KM2和KM3之 间必须有可靠的互锁。热继电器KR用于工频运行时的过 载保护。
前气，动其元压件力的需额要定经气过压减在压P阀m减in左压右至，接高近于PmPinm。in的气体在进入气动元件
3) 卸载时调节方法不合理所消耗的能量
当压力达到Pmax时，但空气压缩机的电机还是要带动螺杆做回转运
动。 2. 加、卸载供气控制方式其他损失
1) 供气压力的波动，从而供气压力精度达不到工艺要求，会影响产 品质量甚至造成废品。再加上频繁调节进气阀，会加速进气阀的磨 损，增加维修量和维修成本。
《变频器原理与应用（第2版）》第11章
10.2.2 空气压缩机加、卸载供气控制方式存在的问题
1．空气压缩机加、卸载供气控制方式的能量浪费
1) 压缩空气压力超过Pmin所消耗的能量 到当P储max气。罐这中一空过气程压中力需达要到电P源m提in后供，压加缩、机还能要量使。其压力继续上升，直
2）减压阀减压消耗的能量
每度电按0.6元计算，则采用变频调速每年可节约电费58952元。一般来 说，变频调速技术用于风机设备改造的投资，通常可以在一年左右 的生产中全部收回。
《变频器原理与应用（第2版）》第11章
10.2 空气压缩机的变频调速及应用
10.2.1 空气压缩机变频调速机理 空气压缩机是一种把空气压入储气罐中，使之保持一定压力的机 械设备，属于恒转矩负载，其运行功率与转速成正比：
速。 X5与公共端CM接通时，频率上升；X5与公共端CM断开时，频率保持。 X4与公共端CM接通时，频率下降；X4与公共端CM断开时，频率保持。 这里我们使用S1和S2两个按钮分别与X4和X5相接，按下按钮S2使X5与公
共端CM接通，控制频率上升；松开按钮S2，X5与公共端CM断开，频 率保持。同样，按下按钮S1使X4与公共端CM接通，控制频率下降； 松开按钮S1，X4与公共端CM断开，频率保持。
式中，PL为空气压缩机P的L 功T9率5L5n0，L TL为空气压(缩10机-4的) 转矩，nL为空气压缩
机的转速。 传统的工作方式为进气阀开、关控制方式，即压力达到上限时关
阀，压缩机进入轻载运行；压力抵达下限时开阀，压缩机进入满载 运行。这种频繁地加减负荷过程，不仅使供气压力波动，而且使空 气压缩机的负荷状态频繁地变换。由于设计时压缩机不能排除在满 负荷状态下长时间运行的可能性，所以只能按最大需求来选择电动 机的容量，故选择的电动机容量一般较大。在实际运行中，轻载运 行的时间往往所占的比例是非常高的，这就造成巨大的能源浪费。
《变频器原理与应用（第2版）》第11章
10.1.3 节能计算
以一台工业锅炉使用的30 kW鼓风机为例。一天 24小时连续运行， 其中每天10小时运行在90%负荷（频率按46Hz计算,挡板调节时电机 功耗按98%计算），14小时运行在50%负荷（频率按20Hz计算，挡板 调节时电机功耗按70%计算）；全年运行时间在300天为计算依据。 则变频调速时每年的节电量为： W1=30×10×[1－（46/50）3]×300=19918kW·h W2=30×14×[1－（20/50）3]×300=117936kW·h Wb = W1＋W2=19918＋117936=137854 kW·h 挡板开度时的节电量为： W1=30×（1－98%）×10×300=1800kW·h W2=30×（1－70%）×14×300=37800kW·h Wd = W1＋W2=1800＋37800=39600 kW·h 相比较节电量为：W = Wb－Wd=137854－39600=98254 kW·h
第10章变频器应用实例详解
5.风机变频调速系统的电路原理图
考虑到变频器一旦发生故障，也不能让风机停止工作，应具有将风 机由变频运行切换为工频运行的控制。
图10-3 所示为风机变频调速系统的电路原理图
《变频器原理与应用（第2版）》第11章
风机用变频器的功能代码
以变频器为森兰BT12S系列为例，变频器的功能预置为： F01=5 频率由X4、X5设定。 F02=1 使变频器处于外部FWD控制模式。 F28=0 使变频器的FMA输出功能为频率。 F40=4 设置电机极数为4极。 FMA为模拟信号输出端，可在FMA和GND两端之间跨接频率表。 F69=0 选择X4、X5端子功能。即用控制端子的通断实现变频器的升降
《变频器原理与应用（第2版）》第11章
风机变频调速系统的电路原理图说明
2. 控制电路Leabharlann Baidu
设置有“变频运行”和“工频运行”的切换，控制电路采用三位开 关 中 频S间运A进继行行电状选器态择K。A。接1动当下作S停A并合止自至接锁“钮，工S进B频1而，运使中行接间”触继方器电式K器时M，K3动A按1作和下，接起电触动动器按机K钮M进S3B均入2断工， 电，电动机停止运行。当SA合至“变频运行”方式时，按下起动按 钮 动S机B接2，至中变间频继器电的器输K出A1端动。作K并M自2动锁作，后进使而K使M接1也触动器作KM，2将动工作频，电将电源 接至变频器的输入端，并允许电动机起动。同时使连接到接触器 K下 行M”按3线状钮圈态SB控。4，制KA中电2间动路继作中电后的器，KMK停2A的止2动常按作闭钮，触SB电点1动失断机去开开作，始用确加，保速以KM，防3进止不入直能“接接变通通频过。接运切 断变频器电源使电动机停机。 在变频运行中，如果变频器因故 障 K与M电而2线源跳圈之闸均间，断的则电连变接，频。其器同主的时触““点330切0BB-断-330了0CA”变”保频触护器点触与闭点电合断源，开之接间，通，接报以触警及扬器变声KM频器1和H器A 和报警灯HL进行声光报警。同时，时间继电器KT得电，其触点延时 一段时间后闭合，使KM3动作，电动机进入工频运行状态。
风机变频调速系统的电路原理图说明
1.主电路 三相工频电源通过断路器Q接入，接触器KM1用于将电
源接至变频器的输入端R、S、T，接触器KM2用于将变频 器的输出端U、V、W接至电动机，KM3用于将工频电源直 接接至电动机。注意接触器KM2和KM3绝对不允许同时接 通，否则会造成损坏变频器的后果，因此，KM2和KM3之 间必须有可靠的互锁。热继电器KR用于工频运行时的过 载保护。
前气，动其元压件力的需额要定经气过压减在压P阀m减in左压右至，接高近于PmPinm。in的气体在进入气动元件
3) 卸载时调节方法不合理所消耗的能量
当压力达到Pmax时，但空气压缩机的电机还是要带动螺杆做回转运
动。 2. 加、卸载供气控制方式其他损失
1) 供气压力的波动，从而供气压力精度达不到工艺要求，会影响产 品质量甚至造成废品。再加上频繁调节进气阀，会加速进气阀的磨 损，增加维修量和维修成本。
《变频器原理与应用（第2版）》第11章
10.2.2 空气压缩机加、卸载供气控制方式存在的问题
1．空气压缩机加、卸载供气控制方式的能量浪费
1) 压缩空气压力超过Pmin所消耗的能量 到当P储max气。罐这中一空过气程压中力需达要到电P源m提in后供，压加缩、机还能要量使。其压力继续上升，直
2）减压阀减压消耗的能量
每度电按0.6元计算，则采用变频调速每年可节约电费58952元。一般来 说，变频调速技术用于风机设备改造的投资，通常可以在一年左右 的生产中全部收回。
《变频器原理与应用（第2版）》第11章
10.2 空气压缩机的变频调速及应用
10.2.1 空气压缩机变频调速机理 空气压缩机是一种把空气压入储气罐中，使之保持一定压力的机 械设备，属于恒转矩负载，其运行功率与转速成正比：
速。 X5与公共端CM接通时，频率上升；X5与公共端CM断开时，频率保持。 X4与公共端CM接通时，频率下降；X4与公共端CM断开时，频率保持。 这里我们使用S1和S2两个按钮分别与X4和X5相接，按下按钮S2使X5与公
共端CM接通，控制频率上升；松开按钮S2，X5与公共端CM断开，频 率保持。同样，按下按钮S1使X4与公共端CM接通，控制频率下降； 松开按钮S1，X4与公共端CM断开，频率保持。
式中，PL为空气压缩机P的L 功T9率5L5n0，L TL为空气压(缩10机-4的) 转矩，nL为空气压缩
机的转速。 传统的工作方式为进气阀开、关控制方式，即压力达到上限时关
阀，压缩机进入轻载运行；压力抵达下限时开阀，压缩机进入满载 运行。这种频繁地加减负荷过程，不仅使供气压力波动，而且使空 气压缩机的负荷状态频繁地变换。由于设计时压缩机不能排除在满 负荷状态下长时间运行的可能性，所以只能按最大需求来选择电动 机的容量，故选择的电动机容量一般较大。在实际运行中，轻载运 行的时间往往所占的比例是非常高的，这就造成巨大的能源浪费。
《变频器原理与应用（第2版）》第11章
10.1.3 节能计算
以一台工业锅炉使用的30 kW鼓风机为例。一天 24小时连续运行， 其中每天10小时运行在90%负荷（频率按46Hz计算,挡板调节时电机 功耗按98%计算），14小时运行在50%负荷（频率按20Hz计算，挡板 调节时电机功耗按70%计算）；全年运行时间在300天为计算依据。 则变频调速时每年的节电量为： W1=30×10×[1－（46/50）3]×300=19918kW·h W2=30×14×[1－（20/50）3]×300=117936kW·h Wb = W1＋W2=19918＋117936=137854 kW·h 挡板开度时的节电量为： W1=30×（1－98%）×10×300=1800kW·h W2=30×（1－70%）×14×300=37800kW·h Wd = W1＋W2=1800＋37800=39600 kW·h 相比较节电量为：W = Wb－Wd=137854－39600=98254 kW·h
第10章变频器应用实例详解
5.风机变频调速系统的电路原理图
考虑到变频器一旦发生故障，也不能让风机停止工作，应具有将风 机由变频运行切换为工频运行的控制。
图10-3 所示为风机变频调速系统的电路原理图
《变频器原理与应用（第2版）》第11章
风机用变频器的功能代码
以变频器为森兰BT12S系列为例，变频器的功能预置为： F01=5 频率由X4、X5设定。 F02=1 使变频器处于外部FWD控制模式。 F28=0 使变频器的FMA输出功能为频率。 F40=4 设置电机极数为4极。 FMA为模拟信号输出端，可在FMA和GND两端之间跨接频率表。 F69=0 选择X4、X5端子功能。即用控制端子的通断实现变频器的升降
《变频器原理与应用（第2版）》第11章
风机变频调速系统的电路原理图说明
2. 控制电路Leabharlann Baidu
设置有“变频运行”和“工频运行”的切换，控制电路采用三位开 关 中 频S间运A进继行行电状选器态择K。A。接1动当下作S停A并合止自至接锁“钮，工S进B频1而，运使中行接间”触继方器电式K器时M，K3动A按1作和下，接起电触动动器按机K钮M进S3B均入2断工， 电，电动机停止运行。当SA合至“变频运行”方式时，按下起动按 钮 动S机B接2，至中变间频继器电的器输K出A1端动。作K并M自2动锁作，后进使而K使M接1也触动器作KM，2将动工作频，电将电源 接至变频器的输入端，并允许电动机起动。同时使连接到接触器 K下 行M”按3线状钮圈态SB控。4，制KA中电2间动路继作中电后的器，KMK停2A的止2动常按作闭钮，触SB电点1动失断机去开开作，始用确加，保速以KM，防3进止不入直能“接接变通通频过。接运切 断变频器电源使电动机停机。 在变频运行中，如果变频器因故 障 K与M电而2线源跳圈之闸均间，断的则电连变接，频。其器同主的时触““点330切0BB-断-330了0CA”变”保频触护器点触与闭点电合断源，开之接间，通，接报以触警及扬器变声KM频器1和H器A 和报警灯HL进行声光报警。同时，时间继电器KT得电，其触点延时 一段时间后闭合，使KM3动作，电动机进入工频运行状态。