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新疆大型风机:变频器在轴流式风机中的应用

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新疆大型风机:变频器在轴流式风机中的应用

发布日期:2016-09-09 00:00 来源:http://medialeader.com.cn 点击:

    新疆大型风机由于主扇风机是井下通风的主要设备,其风机设计容量都存在的一定的余量。在目前生产情况下所需的风量远远没有达到风机的额定值,只能采用调节风叶角度或风门来满足工况要求,而采取这种办法,电机所消耗的能量并没有显著减少,能量有效利用率低,同时机械震动、噪音、磨损以及操作等方面对设备造成不同程度的损害。为此对风机电动机进行变频改造,上述问题就能得到很好的解决。

  1变频改造方案设计我公司南翼主扇风机为2台2K60型轴流式风机,电机功率为132kW,24h运转,对这2台主扇进行变频改造。

  新疆大型风机1-1变频调速控制原理变频器的构成:电机的变频调速是通过变频器实现的,变频器一般由整流器、滤波器、驱动电路、保护电路以及控制器(MCU/DSP)等部分组成的。PWM型交一直一交变频器的控制原理框图,PWHM型交一直一交变频器原理框图在变频调速中,使用最多的变频调速器是电压型变频调速器,由整流器、滤波系统和逆变器3部分组成。在其工作时,首先将三相交流电经桥式整流为直流电,脉动的直流电压经平滑滤波后在微处理器的调控下,用逆变器将直流电再逆变为电压和频率可调的三相交流电源,输出到需要调速的电动机上。由电工原理可知,电机的转速与电源频率成正比,通过变频器可任意改变电源输出频率从而任意调节电机转速,实现平滑的无级调速。

  1。2系统可实现的功能变频器调速控制系统除了大量节约能源外,还可以根据需要实现多种控制功能。

  新疆大型风机系统可以根据需要设定频率和工频2种工作方式,可以方便的进行切换,变频系统根据相关参数调节变频器运行的频率,手动方式可以通过原有设备和工作模式进行工作。系统平常工作在变频方式下,在需要时可切换到手动方式下进行控制。同时在变频系统出现故障时,可以在几秒钟内自动切换到手动控制状态。

  电机由变频器控制实现软启软停,减少设备损耗,延长电机寿命。

  新疆大型风机c系统具有多种保护和报警功能,能对过压、欠压、过流、过载、变频器故障等多种非正常情况发出报警信号,还能把异常状态内容存储起来,以便检修分析。系统具有完善的电气安全保护及电机故障自跨越功能。

  1。3系统特点控制电机按需工作,减少能源浪费;自动化程度高,操作方便,只需通过按键或旋钮调节运行频率即可,各种参数指示显示一目了然;安全可靠,故障率丨低具有多种安全的保护功能实施变频后,操作方便省力,降低了工作人员的劳动强度;g电机启动可以实现软启动,避免了工频启动对电网和电机的冲击,有效降低电机和机械部分的工作强度,延长设备使用寿命和检修周期,减少了维修、维护强度。

  1.4风机节能原理曲线(1)一风机在恒定转速n,下的风压一风量(H-Q)特性;曲线⑵一管网风阻特性(风门全开)风机节能原理曲线图假设风机工作在A点效率最高,此时风压为H2,风量为Qi,轴功率Ni与Qi、H2的乘积成正比,在图中可用AH2OQ1表示,如果生产工艺要求风量从Q1减至Q2,这时用调节风门的方法相当于增加管网阻力,使管网阻力特性变到曲线(3),系统由原来的工况点A变到新的工况点B运行,从中可以看出,风压反而增加,轴功率与面积BH1OQ2成正比。显然轴功率下降不大,如果采用变频器调速控制方式,风机转速由n1下降到《2,根据风机参数比例定律,画出在转速《2风量(H+Q)特性,如曲线(4)所示。可见,在满足同样风量Q2的情况下,风压H3大幅度降低,轴功率N3显著减少,用面积BH1H3C表示。显然节能效果十分明显。

  15变频器调速和风门调节的比较当使用风门调节风量时,电机转速N2=N1,所以理论上消耗的功率P保持不变。当使用变频调速时,N2随Q2变化,如果Q2降低为Q1的60%,那么P2=P1X90。603=0。216P1。假设60%开度时节电率为额定功率的60 %。变频器调速机风门调节见表1。表1变频器调速和风门调节的比较项目功率八W月用电量<贾4年电费/元工频变频元。加上改造后对设备损耗和维护强度的降低以及设备使用寿命增加,综合效益更加明显。

  2改造方案根据风机原理和改造要求,风机改造由一台变频器对风机进行控制。根据要求,系统实现开环控制,可利用模拟给定量进行自动调节。操作人员根据需要,调节模拟给定量进行需要控制。同时系统保留原有降压启动装置并与原有的控制线路进行互锁,作为应急及维护时备用。

  风机控制。1控制系统配电柜为双回路供电,负载为两台132kW的电机拖动风机,风机为一用一备,两台共用一台变频器。当使用风机出现故障时,手动切换到备用风机上;当变频器出现故障时,可自动投到原系统,并不影响原系统的工作。本设备具有报警功能,与原系统有互锁作用。

  2.2操作步骤a首先选择电源回路,然后合上空气断路器。

  PLC接收到变频启动的信号,根据选择的1号或2号风机,设备就会进入自动运行状态。

  设备进入自动运行状态后,如出现变频器故障报警,同时给PLC输入信号,设备会自动切换到原工频系统运行,(还是变频自动运行的风机)同时给予报警。如切换到工频系统仍不能正常运行,值班人员就需查看变频器故障信息,确认报警发生时的各种数据,如非变频器可判断的运行的风机有故障,可将变频器进行复位后,拨动选择开关,选择另一台风机重新启动。

  风压的调节,可通过变频器的面板(A或V)键调整电机功率达到风压的调整。

  风机的变频自动运行与原系统的工频运行,为谁先开谁优先。

  3变频改造后所能解决的问题由于变频器带到电机的频率是缓慢上升,对电机的冲击是零,有效的保护了电机因起动时的过大电流电压对电机造成的损坏;消除了工频起动时电机的强烈机械运动;极大降低了电机在运转时的机械噪音;操作方便、可靠;最大限度的降低能耗。


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