1、變頻器在發(fā)電廠給煤機(jī)變頻調(diào)速系統(tǒng)中的應(yīng)用發(fā)電廠給煤機(jī)是電廠制粉系統(tǒng)中重要組成部分，是電廠重要的輔助動力設(shè)備，其主要任務(wù)是為制粉系統(tǒng)磨煤機(jī)提供原料。制粉系統(tǒng)工藝流程如下圖。系統(tǒng)功能框圖 根據(jù)給煤機(jī)穩(wěn)定運(yùn)行的重要性，采用冗余控制系統(tǒng)。 變頻調(diào)速系統(tǒng)電氣回路圖 電氣回路由空氣開關(guān)、接觸器、中間繼電器、電流互感器、端子排、電纜等組成。變頻器用雙回路電源供電，當(dāng)一路電源工作，則另一路電源作備用電源處于熱備用狀態(tài)，當(dāng)工作電源失電或發(fā)生故障時，自動投入備用電源。 優(yōu)點(diǎn)：實現(xiàn)軟啟動，啟動電流小且平穩(wěn)，減少對電網(wǎng)和設(shè)備的沖擊。能連續(xù)無級調(diào)節(jié)給煤機(jī)的速度。給煤機(jī)長期運(yùn)行在30Hz，節(jié)約能源。具有多種保護(hù)功能，易于

2、維護(hù)、維修，符合工廠自動化發(fā)展趨勢。 水泥行業(yè)風(fēng)機(jī)變頻節(jié)能的解決方案一 概述 在水泥行業(yè)的立窯、回轉(zhuǎn)窯風(fēng)機(jī)這樣的設(shè)備，耗電量極大，起動電流很高，要求變壓器有足夠大的富余量，同時用電動閥門、擋風(fēng)板等裝置來調(diào)節(jié)風(fēng)量，在風(fēng)道系統(tǒng)設(shè)計時，為滿足生產(chǎn)環(huán)境的最大要求，必須留有余量，因此風(fēng)機(jī)的風(fēng)量和壓力往往偏大，功率的偏大設(shè)計必然造成能量的浪費(fèi)。在傳統(tǒng)的情況中，都是采用閥門來調(diào)節(jié)風(fēng)量的，有些也采用旁通閥或者回流閥來解決流量和壓力余量過大的問題，這些方法都存在著很大的能量消耗，很多的風(fēng)機(jī)有3070%的能量是消耗在調(diào)節(jié)閥的壓降上的，不僅造成電能的浪費(fèi)，工作效率低，而且開動閥門時，還發(fā)出嘯聲和振動，經(jīng)常發(fā)生事故。

3、近幾年來變頻技術(shù)的出現(xiàn)，徹底改變了這一狀況，實踐證明在風(fēng)機(jī)的系統(tǒng)中接入變頻系統(tǒng)，利用變頻技術(shù)改變電機(jī)轉(zhuǎn)速來調(diào)節(jié)風(fēng)量和壓力的變化用來取代閥門控制風(fēng)量能取得明顯的節(jié)能效果。二 節(jié)能原理 立窯、回轉(zhuǎn)窯上的風(fēng)機(jī)的運(yùn)行工況由立窯、回轉(zhuǎn)窯的負(fù)荷情況決定，根據(jù)流體力學(xué)理論，電機(jī)軸功率P和風(fēng)量Q、壓力H之間的關(guān)系為：P=K*H*Q/其中K為常數(shù)；為效率。它們與轉(zhuǎn)速N之間的關(guān)系為：Q1/Q2=N1/N2H1/H2=（N1/N2）2P1/P2=（N1/N2）3 圖中曲線1為風(fēng)機(jī)在恒速下壓力H和流量Q的特性曲線，曲線2是管網(wǎng)風(fēng)阻特性（閥門開度為100%）。假設(shè)風(fēng)機(jī)在設(shè)計時工作在A點(diǎn)的效率最高，輸出風(fēng)量Q1為100%

4、，此時的軸功率P1=Q1*H1與面積AH10Q1成正比。根據(jù)工藝要求，當(dāng)風(fēng)量需從Q1減少到Q2（例如70%）時，如采用調(diào)節(jié)閥門的方法相當(dāng)于增加了管網(wǎng)阻力，使管網(wǎng)阻力特性變到為 2曲線3，系統(tǒng)由原來的工況A點(diǎn)變到新的工況B點(diǎn)運(yùn)行，由圖中可以看出，風(fēng)壓反而增加了，軸功率P2與面積BH20Q2成正比，減少不多。 如果采用變頻調(diào)速控制方式，將風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速由N1降到N2，根據(jù)風(fēng)機(jī)的比例定律，可以畫出在轉(zhuǎn)速N2下壓力H和流量Q特性如曲線4所示，可見在滿足同樣風(fēng)量Q2的情況下，風(fēng)壓H3將大幅度降低，功率P3（相等于面積CH30Q2）也隨著顯著減少，節(jié)省的功率P=HQ2與面積BH2H3C成正比，節(jié)能的效果是十分明

5、顯的。 由流體力學(xué)可知，風(fēng)量Q與轉(zhuǎn)速的一次方成正比，風(fēng)壓H與轉(zhuǎn)速的平方成正比，軸功率P與轉(zhuǎn)速的立方成正比，當(dāng)風(fēng)量減少，風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速下降時，起功率下降很多。 例如風(fēng)量下降到80%，轉(zhuǎn)速也下降到80%時，則軸功率下降到額定功率的51%；如風(fēng)量下降到50%，功率P可下降到額定功率的13%，當(dāng)然由于實際工況的影響，節(jié)能的實際值不會有這么明顯，即使這樣，節(jié)能的效果也是十分明顯的。 因此在有風(fēng)機(jī)、水泵的機(jī)械設(shè)備中，采用變頻調(diào)速的方式來調(diào)節(jié)風(fēng)量和流量，在節(jié)能上是一個最有效的方法。 三 節(jié)能系統(tǒng) 綜上所述，只要正常生產(chǎn)過程中電動閥門的開度在85%以下，在安裝節(jié)能系統(tǒng)之后，我們預(yù)計節(jié)能率應(yīng)在30%以上。同時節(jié)能系統(tǒng)

6、還具有以下優(yōu)點(diǎn)：1 采用閉環(huán)控制系統(tǒng)，可靠性，精確度，穩(wěn)定性都有很大提高。2 實現(xiàn)電機(jī)軟起動，消除電機(jī)起動電流的沖擊，延長機(jī)械設(shè)備的使用壽命。3 運(yùn)行平穩(wěn)，減低噪音，改善工作環(huán)境。 變頻器在拉絲機(jī)中的應(yīng)用變頻器 拉絲機(jī) PID調(diào)節(jié)器一、引言拉絲機(jī)是電線電纜行業(yè)主要加工設(shè)備之一，主要是將銅線加工成各種規(guī)格細(xì)線，一般由放線、水冷、收線及排線等部分組成，其中電氣傳動部份主要由放線電機(jī)和收線電機(jī)及排線電機(jī)實現(xiàn)。隨著變頻技術(shù)的不斷推廣，變頻器正日益被用于拉絲機(jī)設(shè)備。二、變頻控制原理及實現(xiàn)1、拉絲機(jī)的主要電氣構(gòu)成車一般拉絲機(jī)主要由放線電機(jī)、與收線電機(jī)及排線電機(jī)構(gòu)成驅(qū)動部分。隨著收線卷徑不擴(kuò)大，收線電機(jī)的轉(zhuǎn)

7、速應(yīng)相應(yīng)降低，以保證線速度恒定，在控制中常采用張力反饋裝置來調(diào)節(jié)收線電機(jī)的速度。隨著變頻器功能不斷增強(qiáng)、性能不斷穩(wěn)定，變頻器也被應(yīng)用于拉絲機(jī)。利用變頻器控制收線電機(jī)與放線電機(jī)，而排線電機(jī)由于功率較小直接由電網(wǎng)電壓來控制。圖1為拉絲機(jī)的變頻控制示意圖：2、基本控制原理：放線電機(jī)與收線電機(jī)分別由兩臺變頻器控制（見圖1），放線變頻器通過外部電位器設(shè)定轉(zhuǎn)速，放線變頻器的模擬輸出信號AM、和張力平衡反饋信號經(jīng)PID調(diào)節(jié)器后控制收線變頻器（見圖2）。隨著收線筒卷徑的變化，張力平衡桿的反饋信號也隨之變化。張力桿反饋信號（由精密變阻器構(gòu)成）經(jīng)信號轉(zhuǎn)換電路板轉(zhuǎn)換為0-10V，這個信號與放線變頻器模擬輸出信號AM

8、、AM-構(gòu)成PID兩路輸入信號，其調(diào)節(jié)輸出控制收線變頻器，使絲線保持一定的線速度和張力。 變頻器啟動后由放線變頻器的OC輸出信號起動排線電機(jī)，由于排線電機(jī)的功率較小，可直接通過兩個接觸器控制其正反轉(zhuǎn)運(yùn)行，使銅線均勻地繞在收線筒上。3、變頻器參數(shù)設(shè)定深圳康沃電氣技術(shù)有限公司是一家集變頻器研發(fā)、生產(chǎn)和銷售為一體的公司，主要系列產(chǎn)品包括：通用型G1/P1與G2/P2系列、高性能單相變頻器S1系列以及注塑機(jī)專用變頻器ZS/ZC系列。根據(jù)拉絲機(jī)負(fù)載特性，宜選用康沃通用型G2系列，以實現(xiàn)恒轉(zhuǎn)矩輸出。以37kW放線電機(jī)和11kW收線電機(jī)為例（均為4極），應(yīng)分別選用以CVF-G2-4T0370 及CVF-G2

9、-4T0110。下表分別給出了兩臺變頻器的相關(guān)參數(shù)設(shè)定。（1）放線變頻器參數(shù)設(shè)定： 參數(shù)代表的意義參 數(shù)代表的意義b-0=2選擇高級參數(shù)b-3=1外部端子起動b-1=2外部電位器調(diào)速b-7=60加速時間：60秒b-8=60減速時間：60秒L-63=8外部斷線報警b-15=0OC1輸出控制排線馬達(dá) （2）收線變頻器參數(shù)設(shè)定：參數(shù)代表的意義參數(shù)代表的意義b-0=2選擇高級參數(shù)b-3=1外部端子起動b-1=2外部電位器調(diào)速b-7=5加速時間：5秒b-8=5減速時間：5秒L-63=8外部斷線報警b-15=1OC1輸出控制收線電機(jī)電磁剎車L-58=2.0收線電機(jī)電磁剎車頻率設(shè)定：2Hz三、調(diào)試注意事項在

10、調(diào)試過程中主要注意起動階段與停車階段，應(yīng)保持放線電機(jī)與收線電機(jī)同步起動。1、起動階段變頻器運(yùn)行前將張力桿置于中間稍偏上位置，啟動變頻器緩慢升速。如啟動時出現(xiàn)斷線現(xiàn)象，說明收線電機(jī)起動過快，可相應(yīng)地調(diào)整收線電機(jī)的起動頻率L-7、起動頻率持續(xù)時間L-8及放線、收線變頻器的加減速時間b-7和b-8幾個相關(guān)參數(shù)。2、停車階段停機(jī)時，放線、收線電機(jī)由當(dāng)前運(yùn)行頻率按減速時間減速。減速到設(shè)定頻率時，收線變頻器的OC輸出信號啟動電磁剎車裝置，使得放線、收線電機(jī)準(zhǔn)確停車，這樣便不會因為放線電機(jī)過快停車造成銅線拉斷。如果在停機(jī)過程中出現(xiàn)斷線，可相應(yīng)地調(diào)整放線、收線變頻器減速時間b-8，若接近停機(jī)時出現(xiàn)斷線則可調(diào)整

11、收線變頻器的OC輸出信號作用時間（b-15、L-58）。四、結(jié)論拉絲機(jī)采用變頻器控制，可以根據(jù)產(chǎn)品的不同規(guī)格調(diào)節(jié)放線電機(jī)的速度，從而有效提高產(chǎn)品的質(zhì)量和系統(tǒng)的穩(wěn)定性。另一方面，采用變頻器控制實現(xiàn)了電機(jī)的軟啟動，有助于延長電機(jī)的使用壽命，同時減少了電氣維護(hù)工作量 紡織印染行業(yè)解決方案變頻調(diào)速技術(shù)在棉紡織設(shè)備中的應(yīng)用 1、 前言 近10年來在激烈的市場競爭中，國內(nèi)外紡機(jī)廠商，采用PLC控制，變頻調(diào)速，機(jī)電一體化等以電子技術(shù)更多的取代傳統(tǒng)的機(jī)械結(jié)構(gòu)，提高紡機(jī)整機(jī)的可靠性，提高紡制質(zhì)量和自動化程度，擴(kuò)大品種的適應(yīng)性，使用操縱易便。各紡織廠家也投資改造老機(jī)設(shè)備。這里面有一個采用較多的技術(shù)-交流變頻調(diào)速技

12、術(shù)。 2、交流變頻調(diào)速技術(shù)的優(yōu)點(diǎn) 交流變頻調(diào)速技術(shù)近二十年來在一些技術(shù)先進(jìn)的國家得到迅速的普及推廣，并在電子拖動中逐步占據(jù)主導(dǎo)地位，形成了電力電子學(xué)理論。 電力電子學(xué)就是使用電子半導(dǎo)體元件進(jìn)行電力變頻和控制的技術(shù)。1973年美國電氣學(xué)會在其主辦的電力電子學(xué)大會上，將電力電子學(xué)定義為：是研究電氣電子和控制的邊緣領(lǐng)域的技術(shù)學(xué)科。電力電子學(xué)是本來不適用于調(diào)速的交流異步電動機(jī)，具有和直流電動機(jī)一樣的調(diào)速性能。 交流變頻調(diào)速傳動具有以下特點(diǎn)： 2.1可以使普通異步電動機(jī)實現(xiàn)無級調(diào)速。2、 2.2啟動電流小，減少電源設(shè)備容量。 2.3啟動平滑,消除機(jī)械的沖擊力,保護(hù)機(jī)械設(shè)備。 2.4對電機(jī)具有保護(hù)功能,降

13、低電機(jī)的維修費(fèi)用。 2.5具有顯著的節(jié)電效果。 由于交流變頻調(diào)速傳動技術(shù)具有上述特點(diǎn)，已開始取代直流調(diào)速裝置，成為現(xiàn)代電氣傳動的發(fā)展方向。 3、交流變頻技術(shù)在棉紡織設(shè)備中推廣應(yīng)用的必要性 紡紗工藝流程中要求加工設(shè)備的電氣傳動穩(wěn)定，點(diǎn)動、啟動及升降速都應(yīng)平滑實現(xiàn)，這樣才能是纖維的牽伸均勻，降低重量不勻和條干CV值。在棉紡設(shè)備的傳動系統(tǒng)中，都是由皮帶與齒輪來承擔(dān)，由于電動機(jī)啟動硬度的原因，在點(diǎn)動與啟動過程中，不可避免地會出現(xiàn)皮帶打滑，齒輪沖擊等現(xiàn)象。在機(jī)械傳動輪系中，齒輪越多，造成齒輪損傷的機(jī)率就越大，應(yīng)用交流變頻技術(shù)就能夠很好的解決平滑啟動，消除機(jī)械啟動時的沖擊力，實現(xiàn)無級調(diào)速，滿足生產(chǎn)工藝要求

14、，提高成紗質(zhì)量。應(yīng)用此技術(shù)在紗支品種變化的 情況時，不需改變牙齒或皮帶輪，設(shè)備工藝轉(zhuǎn)速的改變只需通過變頻設(shè)定就可完成。 4. 交流變頻技術(shù)在紡織設(shè)備中的應(yīng)用 4.1交流變頻調(diào)速在新型國產(chǎn)棉紡設(shè)備中得到廣泛的應(yīng)用。在2000年第七屆中國國際紡織機(jī)械展中，F(xiàn)A201B梳棉機(jī)、FA326并條機(jī)、FA423粗紗機(jī)、FA710 高速并條機(jī)、FA231倍捻機(jī)均采用變頻調(diào)速。新型國產(chǎn)細(xì)紗機(jī)F1513系列、 F0128系列采用PLC，可編程序控制，變頻調(diào)速、紡紗全程可根據(jù)設(shè)定程序進(jìn)行調(diào)速紡紗。特別是EJM128JL型細(xì)紗機(jī)1008錠，錠速可按10段變頻調(diào)速控制。FA716并紗基礎(chǔ)集體變頻調(diào)速，還可使用后不同品

15、種需要，實行單錠，分組或分段變頻調(diào)速，適應(yīng)棉毛等多品種并紗卷繞的要求。 4.2交流變頻調(diào)速在梳棉機(jī)中的應(yīng)用。 4.2.1梳棉機(jī)老機(jī)在設(shè)計方面由于受到當(dāng)時的技術(shù)條件、設(shè)備制造成本，市場需要等因素的限制不可避免的存在著一些缺陷。如A186D型梳棉機(jī)道傳動系統(tǒng)中的電磁離合器由于故障較高，經(jīng)常造成停臺，不時出火警，給生產(chǎn)效率與產(chǎn)品質(zhì)量造成一定的損失，要保持與維護(hù)需投入大量的人力與物力。有些企業(yè)慣性輪電磁離合器被棄用。這樣在道夫慢轉(zhuǎn)快的過程中產(chǎn)生細(xì)條，嚴(yán)重時出現(xiàn)破邊，棉網(wǎng)拉斷的現(xiàn)象影響生條質(zhì)量。有的企業(yè)為避免這種現(xiàn)象，用不當(dāng)?shù)牟僮鬓k法來彌補(bǔ)以上設(shè)備缺陷，但要造成大量的廢條，同樣是不可取的。 4.2.2改

16、善梳棉機(jī)運(yùn)行狀態(tài)的過程。A186D梳棉機(jī)為了使道夫達(dá)到升、降速平滑，在機(jī)械傳動中設(shè)計雙速電機(jī)，慣性輪、電磁離合器，用電氣加機(jī)械的手段來實現(xiàn)。A186E、A186F、FA201梳棉機(jī)設(shè)計中又增加了電動機(jī)的星-三角轉(zhuǎn)換這一控制環(huán)節(jié)，從而進(jìn)一步改善了升、降速斜率。FA201B、FA212梳棉機(jī)采用了交流變速調(diào)速，從而實現(xiàn)了道夫升速斜率的任意調(diào)節(jié)，道夫工藝轉(zhuǎn)速的任意可變的功能。為老機(jī)改造提供一個好的范例。 對A186D老機(jī)進(jìn)行交流變頻調(diào)速改造，不但提高設(shè)備性能，降低故障停臺。還能提高生產(chǎn)效率與生條質(zhì)量。 4.3變頻調(diào)速在粗紗機(jī)上的應(yīng)用取代防細(xì)節(jié)裝置。粗紗機(jī)的筒管卷繞與前羅拉的轉(zhuǎn)速在開停時容易產(chǎn)生差異，

17、造成粗紗張力的過大與過小，這樣就很容易形成粗紗的粗細(xì)節(jié)，為了減少粗細(xì)節(jié)的產(chǎn)生，在粗紗機(jī)傳動設(shè)計有電抗器，時間繼電器加電磁離合器，統(tǒng)稱為防細(xì)節(jié)裝置。電抗器的作用是在粗紗機(jī)啟動時使主電機(jī)處于三相不平衡狀態(tài)，從而降低電機(jī)的啟動力矩，達(dá)到軟啟動的目的，時間繼電器與電磁離合器則是在粗紗機(jī)停車時鐵炮與筒管卷繞相脫離，筒管停止卷繞，而前羅拉則仍以慣性繼續(xù)輸出粗紗，使用羅拉與錠翼之間的粗紗又一定的松弛程度，防止粗紗再次開車時產(chǎn)生過度張力。 此種防細(xì)節(jié)裝置在實際使用過程中存在嚴(yán)重的缺陷。一是電抗器串在三相回路中的一相，利用三相不平衡原理來降低電機(jī)的啟動力矩，當(dāng)粗紗機(jī)啟動結(jié)束后通過時間繼電器將電抗器短接，使電動機(jī)

18、恢復(fù)三相平衡狀態(tài)，投入正常運(yùn)行。如果時間繼電器一旦出現(xiàn)問題，就會使電機(jī)長期處于三相不平衡運(yùn)行，造成電機(jī)過熱而燒壞。二是停車用的電磁離合器的離合時間是通過兩個時間繼電器配合調(diào)節(jié)來實現(xiàn)的，使粗紗的松弛程度掌握難度較大，再者電磁離合器的故障也較高；因此這種防 細(xì)節(jié)裝置，在實際生產(chǎn)中能保持的很少，粗紗的防細(xì)節(jié)問題一直沒有得到很好的解決。目前新型粗紗機(jī)及老機(jī)改造采用交流變頻技術(shù)。使這一工藝難題得以解決。經(jīng)對FA413型粗紗機(jī)改造前后成紗質(zhì)量測試，啟動段粗紗條干CV%下降2-3%，粗紗粗細(xì)節(jié)下降90%以上。 4.4變頻調(diào)速在漿紗機(jī)上的應(yīng)用減少了機(jī)械結(jié)構(gòu)和電機(jī)。在G142系列漿紗老機(jī)改造中采用交流變頻調(diào)速，

19、減少原設(shè)計中的第一組機(jī)械無級變速器，同時省去了一個伺服電機(jī)和一個慢速電機(jī)。而在滿足上漿工藝上，車速由慢速、主機(jī)加升降速改造成了車速由啟動道工藝車速的無間斷無級調(diào)速。為車速變化調(diào)整壓力實現(xiàn)漿紗上漿率均衡提供了條件。 4.5變頻調(diào)速在紡織空調(diào)中的應(yīng)用使節(jié)能顯著。在空調(diào)風(fēng)機(jī)控制中應(yīng)用，可根據(jù)車間環(huán)境條件對風(fēng)機(jī)進(jìn)行無級調(diào)速，擴(kuò)大了調(diào)節(jié)范圍，因風(fēng)機(jī)大部分工作在50-80%的效率中，這樣就具有良好 的節(jié)電效果高達(dá)60%左右，在水泵控制應(yīng)用中可根據(jù)水量調(diào)整供水水泵轉(zhuǎn)速，實現(xiàn)節(jié)能同時也實現(xiàn)了接近恒壓供水。 5、交流變頻調(diào)速技術(shù)在棉紡織設(shè)備上推廣應(yīng)用的可行性。 交流變頻調(diào)速技術(shù)在新型國產(chǎn)棉紡織設(shè)備中已比較廣泛。目前服役的棉紡織設(shè)備中推廣應(yīng)用的極少 。棉紡織技術(shù)雜志閻磊主編曾在我國紡織工業(yè)技術(shù)進(jìn)步的思考與建議2000.1一文中就提到了采用高新技術(shù)改造傳統(tǒng)紡織設(shè)備問題，現(xiàn)棉紡織企業(yè)所使用的設(shè)備大都是七、八十年代生產(chǎn)的設(shè)備，這些設(shè)備從機(jī)械狀態(tài)來講仍可使