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背景
忻州熱力站為山西省忻州地區(qū)提供集中供暖,其中鍋爐的引風(fēng)機(jī),鼓風(fēng)機(jī)等設(shè)備都是中壓電機(jī),10kv,使用了 abb 高低高變頻器acs800。
系統(tǒng)配置
忻州熱力采用 1#、2# 兩個鍋爐進(jìn)行集中供熱,其中每臺鍋爐分別配用兩臺鼓風(fēng)機(jī),一臺引風(fēng)機(jī),變頻器型號為:
(1)acs800-07-0750-7+nsin0900-6,應(yīng)用于鼓風(fēng)機(jī),數(shù)量:4 臺;
(2)acs800-07-0320-7+nsin0485-6,應(yīng)用于引風(fēng)機(jī),數(shù)量:2 臺
每臺變頻器各配置 10/0.69kv 變壓器,正弦波濾波器一臺與0.69/10kv 升壓變壓器一臺。
通過上位機(jī)來控制和監(jiān)控變頻器和整個鍋爐的運(yùn)行。
解決的問題
(1)能夠穩(wěn)定地控制風(fēng)機(jī)的風(fēng)量,-鍋爐的正常運(yùn)行
(2)隨著負(fù)荷的不同,調(diào)整風(fēng)機(jī)的風(fēng)量,節(jié)約了大量的電能
方案
abb 采用了 10/0.69kv 變壓器,acs800-07 變頻器,正弦波濾波器,0.69/10kv 升壓變壓器等設(shè)備。
將 10kv 電壓經(jīng)過變壓器降為690v 電壓,經(jīng)過 abb 傳動單元后,在通過升壓變壓器將電壓升至 10kv,通過控制 acs800 變頻器去控制高壓電機(jī)的運(yùn)動情況。此外,為了降低升壓變壓器的溫升,在變頻器輸出側(cè)與升壓變壓器之間加裝正弦波濾波器。通過 plc 來控制變頻器的運(yùn)行。
好處
(1)結(jié)構(gòu)簡單,安裝方便
(2)運(yùn)行-,變頻器保持不間斷運(yùn)行
(3)降低起動 / 停車過程對機(jī)械和電氣系統(tǒng)的沖擊
(4)對網(wǎng)側(cè)電網(wǎng)污染少,電磁兼容性強(qiáng),-
(5)節(jié)省安裝空間
(6)從試運(yùn)營到一個工作周期結(jié)束,配用的高低高工作方案對風(fēng)機(jī)有-的控制,能自動調(diào)節(jié)風(fēng)機(jī)的風(fēng)量,做到對鍋爐負(fù)壓的自動調(diào)節(jié),變頻器運(yùn)行性能穩(wěn)定,安全。
表面看來,只要改變定子電壓的頻率f1就可以調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)速的大小,但是事實(shí)上,只改變f1并不能正常調(diào)速。參考異步電動機(jī)的電壓方程 u 1≈e1 =4.44f1 k1 n1 φ假設(shè)現(xiàn)在只改變f1進(jìn)行調(diào)速, 設(shè)供電頻率f1上下調(diào)節(jié), 而供電電壓u 1 不變, 因 為k1 n1常數(shù), 則異步電動機(jī)的主磁通φ必將改變:如f1向上調(diào), 則φ會下降, 這使得拖動轉(zhuǎn)矩t下降,因?yàn)閠=c tφi2cosφ2 , 電動機(jī)的拖動能力會降低,立體停車變頻器--, 對恒轉(zhuǎn)矩負(fù)載會因拖不動而堵轉(zhuǎn);
如f1 向下調(diào), 則φ會增強(qiáng), 這會帶來的危險, 因?yàn)殡姍C(jī)鐵磁材料的磁化曲線不是直線而具有飽和特性, 設(shè)計(jì)電機(jī)時為了建立-的磁場, 其工頻下的工作點(diǎn)已經(jīng)接近磁飽和, 如再增強(qiáng)磁場勢必引起勵磁電流(體現(xiàn)在定子電流上)急劇升高, 終燒壞電機(jī)。由上可知,立體停車變頻器批發(fā)價格, 只改變頻率f 實(shí)際上并不能正常調(diào)速。 在許多場合, 要求在調(diào)節(jié)定子供電頻率f 的同時, 調(diào)節(jié)定子供電電壓u 的大小, 通過u 和f 的不同配合實(shí)現(xiàn)安全的調(diào)頻調(diào)速。由于φ∝e1 /f1≈u1 /f1, 故調(diào)節(jié)三相異步電動機(jī)的供電頻率f1 時,按比例調(diào)節(jié)供電電壓的u1的大小可以近似實(shí)現(xiàn)φ為常數(shù)。 以星形接法的電機(jī)為例, 變頻調(diào)速時, 如供電50 hz對應(yīng)220 v相電壓(一般為額), 則25 hz需提供110 v相電壓, 10 hz需提供44 v相電壓。
變頻的控制方式1、v/f控制模式★ 控制特點(diǎn):通過壓頻變換器使變頻器的輸出電壓與輸出頻率成比例的改變,即v/f=常數(shù)! 性能特點(diǎn):,輸出轉(zhuǎn)矩恒定即恒磁通控制,但速度控制的精度不高。適用于以節(jié)能為目的和對速度精度要求較低的場合。★低頻穩(wěn)定性較差:在低速運(yùn)行時,會造成轉(zhuǎn)矩不足,需要進(jìn)行轉(zhuǎn)矩補(bǔ)償。
該變頻器為開環(huán)控制,立體停車變頻器價格-,安裝調(diào)試方便。2、轉(zhuǎn)差頻率控制(v/f閉環(huán)控制) 電動機(jī)由于存在轉(zhuǎn)速差δn ,立體停車變頻器,且轉(zhuǎn)速差和轉(zhuǎn)矩t成正比,當(dāng)改變變頻器的輸出頻率,使變頻器的轉(zhuǎn)差δn改變時,變頻器的輸出轉(zhuǎn)矩t改變,變頻器的輸出轉(zhuǎn)速改變。就是通過控制轉(zhuǎn)差δn,來控制電動機(jī)的轉(zhuǎn)矩,達(dá)到控制電動機(jī)轉(zhuǎn)速的目的。
這就是轉(zhuǎn)差頻率控制原理。 由此可見,變頻器要想達(dá)到以上控制目的,必須采取閉環(huán)控制, 即變頻器要設(shè)閉環(huán)反饋輸入端子。 轉(zhuǎn)差頻率控制變頻器內(nèi)設(shè)比較電路和pid控制電路,處理目標(biāo)信號和反饋信號?刂葡到y(tǒng)工作時為閉環(huán)控制。
變頻器給定一個目標(biāo)量,從變頻器的控制量中取回反饋量,反饋量和目標(biāo)量進(jìn)行比較:當(dāng)反饋量小于目標(biāo)量,變頻器給出頻率上升信號使頻率上升, 上升,轉(zhuǎn)矩隨之上升,電動機(jī)的轉(zhuǎn)速隨之上升;反之,變頻器給出頻率下降信號,下降,轉(zhuǎn)矩隨之下降,電動機(jī)的轉(zhuǎn)速隨之下降。使電動機(jī)的實(shí)際轉(zhuǎn)速按給定目標(biāo)要求轉(zhuǎn)動。
轉(zhuǎn)差頻率控制和v/f控制功能上的區(qū)別:v/f制變頻器內(nèi)部不用設(shè)置pid控制功能,不用設(shè)置反饋端子。而轉(zhuǎn)差頻率控制在變頻器的內(nèi)部要設(shè)比較電路和pid控制電路。如果用u/f控制變頻器實(shí)現(xiàn)閉環(huán)控制,要在變頻器之外配置pid控制板。
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