SY6000變頻器應(yīng)用在豐收糖業(yè)節(jié)能中
| sp; 1） 節(jié)能效果顯著，經(jīng)濟(jì)效益可觀 根據(jù)對(duì)豐收糖業(yè)的實(shí)際工況的了解，鍋爐供水及供風(fēng)能有較大的富余，變頻改造后節(jié)電效果顯著，節(jié)電率估計(jì)可達(dá)40%左右，經(jīng)濟(jì)效益可觀。 2） 改善工廠的用電狀況 變頻改造后，鍋爐風(fēng)機(jī)、水泵電機(jī)的啟動(dòng)均由變頻軟啟動(dòng)，消除了原啟動(dòng)系統(tǒng)啟動(dòng)時(shí)對(duì)電網(wǎng)的沖擊，新系統(tǒng)的功率因數(shù)可達(dá)0.95，效率可達(dá)0.98，系統(tǒng)工作電流大為減小，線路損耗也大為減少，改善了工廠用電的狀況。 3） 減輕工作人員的勞動(dòng)強(qiáng)度 變頻改造后提高了整個(gè)系統(tǒng)的自動(dòng)化水平，風(fēng)壓、水壓的下降以及軟啟動(dòng)延長(zhǎng)了設(shè)備的使用壽命，減少了設(shè)備的故障率，大大減輕了工作人員的勞動(dòng)強(qiáng)度。 4） 系統(tǒng)可靠性更高 變頻改造后減少了操作人員失誤帶來(lái)的故障，每套變頻系統(tǒng)均有工/變頻切換功率，原有啟動(dòng)系統(tǒng)變?yōu)閭溆孟到y(tǒng)，增加了系統(tǒng)的可靠性。 四．分離機(jī)變頻改造方案 1．原系統(tǒng)概況 2. 變頻改造方案 分離機(jī)采用交流變頻器驅(qū)動(dòng)普通三相鼠籠電機(jī)可滿(mǎn)足制糖分離工藝的要求。因此可將原四級(jí)電機(jī)改接為普通的6級(jí)電機(jī)，由變頻器來(lái)控制電機(jī)的轉(zhuǎn)速，考慮到分離機(jī)的機(jī)械特性屬于恒轉(zhuǎn)矩大慣性負(fù)載，應(yīng)采用恒轉(zhuǎn)矩特性的變頻器并配置剎車(chē)制動(dòng)單元，選用合適的制動(dòng)單元，配以一定的制動(dòng)電阻滿(mǎn)足分離機(jī)剎車(chē)制動(dòng)的要求。 為了能增加工作的可靠性及滿(mǎn)足快速剎車(chē)制動(dòng)的要求，變頻器采用ALPHA2000 160kW。這種變頻器具有、低速高轉(zhuǎn)矩輸出、AVR自動(dòng)穩(wěn)壓運(yùn)行等功能。制動(dòng)單元采用加能制動(dòng)單元，該制動(dòng)單元為加拿大技術(shù)，核心器件為進(jìn)口優(yōu)質(zhì)器件，產(chǎn)品穩(wěn)定可靠。 3. 控制方案 除電機(jī)外不改變?cè)到y(tǒng)，因此操作方式也可與原系統(tǒng)一致。變頻控制系統(tǒng)采樣原系統(tǒng)PLC給定速度信號(hào),四個(gè)多段速度給定由變頻控制系統(tǒng)控制端子輸入，變頻控制系統(tǒng)輸出頻率（即電機(jī)轉(zhuǎn)速）分別對(duì)應(yīng)改造前的四級(jí)時(shí)的速度，此速度可由變頻器控制系統(tǒng)內(nèi)部設(shè)定，改造簡(jiǎn)單易行。 4. 改造原理 1） 三相交流異步電動(dòng)機(jī)調(diào)速原理 三相交流異步電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速為：  式中，n為每分鐘轉(zhuǎn)速；f為交流電的頻率；p為磁極對(duì)數(shù)；s為轉(zhuǎn)差率。S由負(fù)載轉(zhuǎn)矩與電機(jī)輸出轉(zhuǎn)矩共同決定，不可控，常用的調(diào)速方式有變頻調(diào)速和變極調(diào)速變頻器就是調(diào)節(jié)f（頻率）來(lái)調(diào)節(jié)電機(jī)的轉(zhuǎn)速。 2）變頻調(diào)速與變極調(diào)速 變極調(diào)速即改變電動(dòng)機(jī)磁極對(duì)數(shù)來(lái)調(diào)速，電動(dòng)機(jī)磁極對(duì)數(shù)變換需通過(guò)改變電機(jī)繞組來(lái)實(shí)現(xiàn)，在電機(jī)設(shè)計(jì)時(shí)為綜合考慮各磁極對(duì)數(shù)下對(duì)磁通的要求，一般設(shè)計(jì)裕度比較大，這樣電機(jī)在各極速下運(yùn)行效率都不高，功率因數(shù)較低 變頻調(diào)速即通過(guò)改變電機(jī)工作電源頻率來(lái)調(diào)速，是利用現(xiàn)代電力電子與微電子控制技術(shù)實(shí)現(xiàn)電源頻率的自由變換，變頻調(diào)速可實(shí)現(xiàn)電機(jī)無(wú)沖擊無(wú)極調(diào)速，由于變頻時(shí)保持了V/F的恒定，電機(jī)的輸出轉(zhuǎn)矩能保持恒定，隨頻率F的調(diào)節(jié)，電源電壓及輸入功率也隨之調(diào)節(jié)。 3）制動(dòng)單元及電阻 A、能耗制動(dòng) 由于負(fù)載較重，加速到980r/min后，要在2分鐘的時(shí)間內(nèi)停下來(lái)，必須加裝容量與變頻器容量相當(dāng)?shù)闹苿?dòng)單元，制動(dòng)單元實(shí)際上就是一個(gè)電壓滯環(huán)開(kāi)關(guān)。在電機(jī)降速時(shí)，負(fù)載的動(dòng)能很大，加在電機(jī)轉(zhuǎn)子上的電壓，給電機(jī)提供磁場(chǎng)，電動(dòng)機(jī)變成了三相交流發(fā)電機(jī)，發(fā)電機(jī)發(fā)的電經(jīng)逆變橋上的二極管整流變?yōu)橹绷鲗?duì)電容充電。如果電流可以觀測(cè)，則電流的流向和降速前相反，表明能量由負(fù)載返回變頻器，當(dāng)電容的充電電壓達(dá)到710V時(shí)，制動(dòng)單元開(kāi)關(guān)打開(kāi)，電流流向制動(dòng)電阻力，電能以電阻發(fā)熱的形式耗掉。由于能量被消耗，電容電壓下降，下降到680V時(shí)制動(dòng)單元關(guān)斷。只要制動(dòng)過(guò)程沒(méi)有結(jié)束，制動(dòng)單元就會(huì)反復(fù)地打開(kāi)和關(guān)斷，使負(fù)載以平穩(wěn)的速度，很快地降到零。 B、制動(dòng)電阻的計(jì)算： 在有制動(dòng)電阻制動(dòng)的情況下，電動(dòng)機(jī)內(nèi)部的有功耗損部分，折合成制動(dòng)轉(zhuǎn)矩，大約為電動(dòng)機(jī)額定轉(zhuǎn)矩的20%。因此可用下式計(jì)算制動(dòng)電阻的阻值：  式中：UC為制動(dòng)單元?jiǎng)幼麟妷褐?，現(xiàn)為710V；TB為制動(dòng)轉(zhuǎn)矩；TM為電動(dòng)機(jī)額定轉(zhuǎn)矩；N為開(kāi)始減速時(shí)電機(jī)的速度，本例為1000r/min。 由制動(dòng)單元和制動(dòng)電阻構(gòu)成的放電回路中，其******電流受制動(dòng)單元ICBG******允許電流IC的限制，制動(dòng)電阻的最小允許值為： C、制動(dòng)電阻的確定 視電機(jī)是否重復(fù)減速，制定電阻額定功率選擇是不同的，本例中電阻的額定功率為24kW，自然冷卻，如果強(qiáng)迫風(fēng)冷電阻的額定功率可減小。一般制動(dòng)電阻應(yīng)采用雙線并繞的無(wú)感電阻，當(dāng)然也可用普通的箱式電阻，但需在電阻兩端并接一只續(xù)流二極管，可使用快恢復(fù)二極管，耐壓1000V以上。 5. 改造后受益 1）改善電網(wǎng)供電質(zhì)量 分離機(jī)電機(jī)頻繁變極調(diào)速，帶來(lái)很大的沖擊電流、無(wú)功電流嚴(yán)重影響電網(wǎng)的供電質(zhì)量，加重發(fā)電機(jī)的負(fù)荷，使發(fā)電機(jī)的輸出電壓不穩(wěn)，紋波大，電網(wǎng)供電質(zhì)量變差。分離機(jī)變頻改造后，速度切換為軟切換，不會(huì)對(duì)電網(wǎng)帶來(lái)沖擊，發(fā)電機(jī)工況大大改善。 2）延長(zhǎng)設(shè)備使用壽命，節(jié)約維修費(fèi)用 分離機(jī)電機(jī)頻繁變極調(diào)速，會(huì)帶來(lái)很大的機(jī)械沖擊、切換時(shí)所帶來(lái)的飛弧都會(huì)引起設(shè)備壽命的縮短，故障率提高，變頻改造后故障大大減少，停工損失減少為零，節(jié)省大量維修費(fèi)。 3） 控制平穩(wěn)、快速、精確 通過(guò)變頻控制系統(tǒng)及制動(dòng)單元，可使系統(tǒng)速度切換平穩(wěn)，制動(dòng)快速，各動(dòng)作控制精度高。 |
