第一篇：英威騰CHH100高壓變頻器在煤礦主通風(fēng)機(jī)上的應(yīng)用

英威騰CHH100高壓變頻器在煤礦主通風(fēng)機(jī)上的應(yīng)用

Application of INVT CHH100 High-voltage Transducer into Main Fanning Machine for Coal Mines

英威騰電氣股份有限公司

Shenzhen INVT Electric Co., Ltd

摘要：為了實(shí)現(xiàn)節(jié)能降耗，山西某大型煤礦企業(yè)針對(duì)高壓主通風(fēng)機(jī)進(jìn)行技術(shù)改造。根據(jù)設(shè)備的具體工藝情況，并且分析比較各種可能的技術(shù)方案，確定采用高壓變頻技術(shù)的最佳解決方案。通過對(duì)改造前后主通風(fēng)機(jī)運(yùn)行情況的對(duì)比分析，得出改造后電能大幅度降低、提高主通風(fēng)機(jī)的控制水平的結(jié)論。

關(guān)鍵詞：煤礦主通風(fēng)機(jī) 節(jié)能 高壓變頻器 功率單元串聯(lián) 多電平

Abstract: A large-sized coal miner starts the technical alteration for its high-voltage main fanning machine to reduce the power consumption.Following all kinds of possible solutions,optimized solution scheme which uses high-voltage frequency conversion technology is adopted, based on concrete technical conditions.Comparing the performance of main fanning machine before and after the alteration, it is concluded that the alteration can lower the use of electricity and improve the controllability of the main fanning machine.Keywords: Main fanning machine of coal mine, Energy saving, High-voltage transducer, Power cells in series, Multi-level

［中圖分類號(hào)］TN773

［文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼］ A

文章編號(hào)：1561-0349（2012）03-引言

節(jié)能降耗已成為我國(guó)的基本國(guó)策。煤礦企業(yè)既是產(chǎn)能大戶，又是耗能大戶，許多煤礦企業(yè)都非常重視高耗能用電設(shè)備的節(jié)能技改工作。特別是主通風(fēng)機(jī)，設(shè)備功率大、24h不停運(yùn)轉(zhuǎn)。由于煤礦特殊的工藝要求，該設(shè)備存在很大的節(jié)能空間。在滿足礦井通風(fēng)需要的同時(shí)，又實(shí)現(xiàn)最大程度的節(jié)能。本文通過闡述對(duì)山西某大型煤礦企業(yè)礦井主通風(fēng)機(jī)采用高壓變頻技術(shù)改造，選用功率單元串聯(lián)多電平高壓變頻器，實(shí)現(xiàn)了主通風(fēng)機(jī)的電能節(jié)約和風(fēng)量無(wú)級(jí)自動(dòng)調(diào)節(jié)。設(shè)備的工況和節(jié)能要求 2.1 設(shè)備參數(shù)

煤礦企業(yè)主通風(fēng)機(jī)為南陽(yáng)防爆集團(tuán)生產(chǎn)的2臺(tái)防爆對(duì)旋式軸流通風(fēng)機(jī)。風(fēng)機(jī)主要參數(shù)如下：

型號(hào)： BDK65—10一N026 電動(dòng)機(jī)額定功率（kW）2x 800 負(fù)壓（Pa）3077～120 風(fēng)量（m·s）60～150 額定轉(zhuǎn)速（r-min）990 額定電壓（V）10000 額定電流（A）2x 56.3 絕緣等級(jí) F級(jí) 2.2 運(yùn)行情況

2臺(tái)對(duì)旋風(fēng)機(jī)互為備用，單臺(tái)電機(jī)運(yùn)行電流在43A左右，該風(fēng)機(jī)月用電量在63萬(wàn)kWh以上。2.3 對(duì)設(shè)備節(jié)能的具體要求

根據(jù)礦井具體情況，確定了采用變頻方式進(jìn)行技術(shù)改造。對(duì)設(shè)備改造有以下要求。(1)在不影響通風(fēng)量的前提下，變頻設(shè)備應(yīng)大幅度降低原用電設(shè)備(指煤礦主通風(fēng)機(jī))的電能，節(jié)電量要在20％以上。

(2)在不降低節(jié)能的基礎(chǔ)上，能夠提高原用電設(shè)備的安全性和穩(wěn)定性。

(3)變頻設(shè)備自身的使用壽命長(zhǎng)，損耗低，日常維護(hù)量少。同時(shí)能夠降低原用電設(shè)備的維護(hù)量。

(4)變頻設(shè)備操作方便、不改變?cè)秒娫O(shè)備操作工的操作習(xí)慣。操作工在簡(jiǎn)單培訓(xùn)后就可以熟練操作變頻設(shè)備。

(5)為了滿足未來(lái)煤礦的發(fā)展需要，變頻設(shè)備容量留有一定的富裕。改造方案的確定

經(jīng)過論證分析，確定采用功率單元串聯(lián)多電平型高壓變頻器，根據(jù)井下負(fù)壓值連續(xù)控制主通風(fēng)機(jī)風(fēng)量的節(jié)能方案，利用1臺(tái)變頻器同時(shí)拖動(dòng)1臺(tái)對(duì)旋風(fēng)機(jī)的2臺(tái)電機(jī)，2臺(tái)對(duì)旋風(fēng)機(jī)可以分時(shí)使用變頻器。3.1 風(fēng)量調(diào)節(jié)方式的選擇

礦井生產(chǎn)過程中，井下對(duì)風(fēng)量的需求和通風(fēng)網(wǎng)絡(luò)特性經(jīng)常發(fā)生變化，需要經(jīng)常調(diào)節(jié)風(fēng)機(jī)的工況點(diǎn)以適應(yīng)生產(chǎn)要求?！睹旱V安全規(guī)程》對(duì)煤礦井下的通風(fēng)量有具體規(guī)定，通風(fēng)量小不能滿足要求，通風(fēng)量大會(huì)使采煤工作面粉塵加劇而且浪費(fèi)能源。操作工人通過觀察井下的負(fù)壓值高低來(lái)判斷風(fēng)量是否適合。

原系統(tǒng)主通風(fēng)機(jī)的風(fēng)量調(diào)節(jié)，主要是改變?nèi)~片安裝角度和節(jié)流調(diào)節(jié)，但是節(jié)流調(diào)節(jié)會(huì)造成能源浪費(fèi)；改變?nèi)~輪葉片安裝角度一方面需停機(jī)操作，另一方面也會(huì)使風(fēng)機(jī)效率發(fā)生變化，通常需調(diào)節(jié)的幅度較大時(shí)才采用。只有根據(jù)負(fù)壓值變化自動(dòng)調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)速的方式不改變風(fēng)機(jī)的效率，在各個(gè)工況點(diǎn)實(shí)現(xiàn)不停機(jī)調(diào)節(jié)風(fēng)機(jī)的高效狀態(tài)下運(yùn)轉(zhuǎn)。3.2 調(diào)速方式的選擇(1)液力耦合器

在電機(jī)和負(fù)載之間串入一個(gè)液力耦合裝置，通過液面的高低調(diào)節(jié)電機(jī)和負(fù)載之間耦合力的大小，實(shí)現(xiàn)負(fù)載的速度調(diào)節(jié)。這種調(diào)速方法實(shí)質(zhì)上是轉(zhuǎn)差功率消耗型的做法，其主要缺點(diǎn)是隨著轉(zhuǎn)速下降效率越來(lái)越低，并且維護(hù)工作量大。(2)串級(jí)調(diào)速

串級(jí)調(diào)速必須采用繞線式異步電動(dòng)機(jī)，將轉(zhuǎn)子繞組的一部分能量通過整流、逆變?cè)偎突氐诫娋W(wǎng)。而現(xiàn)在工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)幾乎都采用鼠籠式異步電動(dòng)機(jī)，更換電機(jī)非常麻煩。這種調(diào)速方式的調(diào)速范圍一般在70％～95％，調(diào)速范圍窄；容易造成對(duì)電網(wǎng)的諧波污染，功率因數(shù)低；串級(jí)調(diào)速電機(jī)受轉(zhuǎn)子滑環(huán)的影響，大功率無(wú)法實(shí)現(xiàn)；滑環(huán)維護(hù)工作量大；屬于落后技術(shù)。(3)變頻調(diào)速方式

通過高壓變頻器改變電源頻率來(lái)調(diào)節(jié)三相異步電機(jī)的轉(zhuǎn)速(根據(jù)公式n=60f(1一s)／P 調(diào)節(jié))。這種調(diào)速方式調(diào)速范圍寬、設(shè)備使用壽命長(zhǎng)、自身能耗低、日常維護(hù)量少。缺點(diǎn)是設(shè)備造價(jià)比較高，但是隨著高壓變頻器大規(guī)模的推廣，其造價(jià)正在逐步降低。通過以上分析可見高壓變頻方式最為合適。3．3 高壓變頻器種類的選擇

高壓變頻技術(shù)由于現(xiàn)有的電力電子器件耐壓不足，所以每臺(tái)產(chǎn)品均需要使用大量的電力電子器件。這些器件組合的多樣性，使得高壓變頻電路組合也很多，當(dāng)前常用的高壓變頻器主要有以下幾類技術(shù)。(1)高低高方式

即變頻器為低壓變頻器，采用輸入降壓變壓器，先把電網(wǎng)電壓降低，然后采用1臺(tái)低壓變頻器實(shí)現(xiàn)變頻。對(duì)于電機(jī)，則有2種辦法：① 改用低壓電機(jī)；② 仍采用原來(lái)的高壓電機(jī)，需要在變頻器和電機(jī)之間再增加1臺(tái)升壓變壓器，即高一低一高變頻方式。這種做法由于采用低壓變頻器，容量也比較小，在電網(wǎng)側(cè)的諧波較大。(2)三電平電壓型高壓變頻調(diào)速方式

三電平電壓型高壓變頻技術(shù)通過獨(dú)特的二極管鉗位(或者其他的鉗位)方法，可以使系統(tǒng)的輸出電壓增加一個(gè)電平，與兩電平相比較，這種方式的相電壓可以有3個(gè)電平輸出，故稱為三電平。同時(shí)每個(gè)電力電子器件所承受的耐壓只有直流母線電壓的一半，所以采用這種方式，可以使電力電子器件的耐壓要求降低一半。當(dāng)采用一些高壓的全控型器件，如高壓IGBrI1、IGCT、ⅢCI1、GTO晶閘管時(shí)，可以直接實(shí)現(xiàn)高壓輸出。由于控制上難度較大，這種方法目前應(yīng)用比較少，技術(shù)尚不成熟，所以不采用。(3)功率單元串聯(lián)式多電平高壓變頻方式

功率單元串聯(lián)式多電平高壓變頻產(chǎn)品是在輸入端設(shè)置1臺(tái)輸入隔離變壓器，將輸入高壓交流電變成多組低壓交流電，每組低壓交流電分別輸入到1個(gè)功率單元，經(jīng)整流濾波為直流電后，再經(jīng)逆變成為交流電，各功率單元的交流信號(hào)在逆變側(cè)串聯(lián)成為高壓交流輸出供給高壓電動(dòng)機(jī)。為了減少輸入諧波，變壓器的每個(gè)二次繞組的相位依次錯(cuò)開1個(gè)角度，形成多脈沖、多重化整流方式。其逆變輸出采用多重PWM方式，輸出諧波非常小。這種方式采用低壓器件實(shí)現(xiàn)高壓變頻輸出，器件無(wú)需串聯(lián)，輸入輸出諧波非常小，是一種成熟穩(wěn)定的高壓變頻技術(shù)。

本次改造選用的就是功率單元串聯(lián)式多電平高壓變頻器產(chǎn)品。3．4 控制方式的選擇

由于進(jìn)行的是設(shè)備節(jié)能改造，所以在保證穩(wěn)定性的前提下，成本是優(yōu)先考慮的。一拖二方式在性能上基本與一對(duì)一方式相同，工程造價(jià)上降低50％以上的費(fèi)用。以下是2種方式的介紹。

(1)一對(duì)一方式

一對(duì)一的方式即變頻器與電機(jī)一對(duì)一配置。由于對(duì)旋風(fēng)機(jī)為2臺(tái)風(fēng)機(jī)首尾相對(duì)放置，那么1臺(tái)對(duì)旋風(fēng)機(jī)就需要2臺(tái)變頻器。這種方式的優(yōu)點(diǎn)是控制簡(jiǎn)單，系統(tǒng)穩(wěn)定性高。由于4OOkW以下的高壓變頻器原材料成本幾乎一樣，所以這樣的工程造價(jià)將非常大。如果把備用的對(duì)旋風(fēng)機(jī)也全部配齊的話，整個(gè)工程造價(jià)將又翻一倍。(2)一拖二方式

一拖二方式就是1臺(tái)變頻同時(shí)拖動(dòng)1臺(tái)對(duì)旋風(fēng)機(jī)的2臺(tái)電機(jī)，2臺(tái)對(duì)旋風(fēng)機(jī)可以分時(shí)使用該變頻器。這種方式的缺點(diǎn)是控制系統(tǒng)復(fù)雜，安裝調(diào)試時(shí)間長(zhǎng)。但是，優(yōu)點(diǎn)是整個(gè)工程造價(jià)低(比一對(duì)一方式降低一半以上費(fèi)用)，設(shè)備使用率高。4 高壓變頻設(shè)備介紹

通過對(duì)各方面比較，決定采用高壓變頻器對(duì)主通風(fēng)機(jī)進(jìn)行改造。選用了深圳市英威騰電氣股份有限公司生產(chǎn)的CHH100-1600-10高壓變頻器。(1)高壓變頻器的主要性能指標(biāo) 變頻器容量（kVA）1900 輸入頻率（Hz）0～50 額定輸入電壓（kV）10.0(±10％)輸出頻率范圍（Hz）一50～+50 過載能力（％）120(1 min)；150立即保護(hù)

性能指標(biāo)滿足相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)：IEEE519—1992《電源系統(tǒng)諧波控制推薦規(guī)程和要求》；GB／T14549—1993《電能質(zhì)量公用電網(wǎng)諧波》。(2)性能主要特點(diǎn)

① 高壓變頻調(diào)速系統(tǒng)采用直接“高一高”變換形式，為單元串聯(lián)多電平拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，主體結(jié)構(gòu)有多組功率模塊并聯(lián)而成；采用單元串聯(lián)疊波技術(shù)、空間矢量控制的正弦波PWM調(diào)制方法。

② 變頻裝置控制采用LED鍵盤控制和人機(jī)界面控制2種控制方式，2種方式互為備用，2種方式從現(xiàn)場(chǎng)界面上可以進(jìn)行增、減負(fù)荷，開停機(jī)等操作。裝置保留至少一個(gè)月的故障記錄。③ 在20％～100％的調(diào)速范圍內(nèi)，變頻系統(tǒng)在不加任何功率因數(shù)補(bǔ)償?shù)那闆r下，本機(jī)輸入端功率因數(shù)達(dá)到0.97以上，減少無(wú)功輸入，降低了供電容量。

④ 變頻裝置對(duì)電網(wǎng)電壓的波動(dòng)有較強(qiáng)的適應(yīng)能力，在一10％～+10％電網(wǎng)電壓波動(dòng)時(shí)能滿載輸出?？梢猿惺?5％的電網(wǎng)電壓下降而正常繼續(xù)運(yùn)行，能適應(yīng)煤礦電壓大幅波動(dòng)的電網(wǎng)環(huán)境。

⑤ 變頻裝置設(shè)以下保護(hù)：過電壓、過電流、欠電壓、缺相保護(hù)，短路保護(hù)，失速保護(hù)，變頻器過載、電機(jī)過載保護(hù)，半導(dǎo)體器件過熱保護(hù)，瞬時(shí)停電保護(hù)等，聯(lián)跳至輸入側(cè)10kV開關(guān)。保護(hù)的性能符合國(guó)家有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，并提供故障、斷電、停機(jī)等報(bào)警。(3)具體控制方案

如圖1所示，此系統(tǒng)由QF、QF1～QF4，高壓變頻器、自動(dòng)切換柜(QS1～QS4，KM1～KM4組成)、電動(dòng)機(jī)M1～M4組成。高壓開關(guān)柜向變頻器饋電，并為其提供保護(hù)，保護(hù)主要有速斷保護(hù)、過載保護(hù)、過電壓保護(hù)，其整定值根據(jù)變頻器額定值計(jì)算。變頻器與高壓柜之間的聯(lián)鎖關(guān)系有： ① 合閘閉鎖

將變頻器“合閘允許”信號(hào)串聯(lián)于高壓開關(guān)合閘回路。變頻器故障或不能就緒時(shí)，高壓開關(guān)(斷路器QF)合閘不允許。②故障分閘

將變頻器“高壓分?jǐn)唷毙盘?hào)并聯(lián)于高壓開關(guān)分閘回路。當(dāng)變頻器出現(xiàn)故障時(shí)，分?jǐn)嘧冾l器高壓輸入。

③隔離開關(guān)、真空接觸器以及高壓斷路器之間的閉鎖關(guān)系

KM1與KM4電氣互鎖；KM1與KM3，電氣互鎖；KM2與KM3電氣互鎖；KM2與KM4，電氣互鎖；控制同一臺(tái)電機(jī)的高壓斷路器和真空接觸器同時(shí)只允許一個(gè)閉合，如QF閉合，則KM1不允許合閘，KM1合閘，則QF不允許合閘。

④當(dāng)M1正轉(zhuǎn)M2同時(shí)反轉(zhuǎn)時(shí)，即拖動(dòng)一臺(tái)對(duì)旋通風(fēng)機(jī)變頻運(yùn)行時(shí)，斷開QF1、QF2，分別合上QS1、QS2、KM1、KM2、QF；當(dāng)變頻器出現(xiàn)故障時(shí)，由另一臺(tái)對(duì)旋式風(fēng)機(jī)運(yùn)行，即斷開QF、KM1、KM2、QS1、QS2，合上QF3、QF4、KM3、KM4。

⑤ 當(dāng)變頻器出現(xiàn)故障或需要檢修時(shí)，只要斷開QF和QS1～QS4即可。變頻器具有反風(fēng)功能。柜門上有1～4風(fēng)機(jī)運(yùn)行指示，KM1～KM4，分閘和合閘指示。

高壓變頻器

圖1 電氣控制電路圖 變頻設(shè)備運(yùn)行情況

變頻器于2011年6月30日安裝完成，7月3日投入運(yùn)行。變頻器顯示采用中文圖形界面，觸摸屏操作，生動(dòng)直觀，變頻器的運(yùn)行狀態(tài)一目了然，各種運(yùn)行數(shù)據(jù)可在觸摸屏上查詢，便于操作人員及時(shí)了解變頻器的運(yùn)行情況。變頻器操作簡(jiǎn)單，兩級(jí)風(fēng)機(jī)可以同時(shí)起動(dòng)，可在3min之內(nèi)起動(dòng)至高速，短時(shí)間內(nèi)達(dá)到所需風(fēng)量?？s短的起動(dòng)時(shí)間確保了生產(chǎn)安全。反風(fēng)操作比以前簡(jiǎn)單可靠，完全可滿足1Omin內(nèi)實(shí)現(xiàn)反風(fēng)的要求。根據(jù)實(shí)測(cè)累計(jì)節(jié)約電能50586kWh／d。變頻器投入運(yùn)行以來(lái)一直運(yùn)行穩(wěn)定，輸出頻率、電壓和電流符合要求，變頻器網(wǎng)側(cè)實(shí)測(cè)功率因數(shù)為0.976，效率均高于96％，滿載時(shí)網(wǎng)側(cè)電流諧波總?cè)萘啃∮?％。

第二篇：變頻器在提升機(jī)上的應(yīng)用

河南遠(yuǎn)航工控設(shè)備有限公司 竭誠(chéng)為您服務(wù) 礦井提升機(jī)的變頻調(diào)速改造

一、概況

礦井提升機(jī)是煤礦，有色金屬礦生產(chǎn)過程中的重要設(shè)備。提升機(jī)的安全、可靠運(yùn)行，直接關(guān)系到企業(yè)的生產(chǎn)狀況和經(jīng)濟(jì)效益。某煤礦井下采煤，采好的煤通過斜井用提升機(jī)將煤車拖到地面上來(lái)。煤車廂與火車的運(yùn)貨車廂類似，只不過高度和體積小一些。在井口有一絞車提升機(jī)，由電機(jī)經(jīng)減速器帶動(dòng)卷筒旋轉(zhuǎn)，鋼絲繩在卷筒上纏繞數(shù)周，其兩端分別掛上一列煤車車廂，在電機(jī)的驅(qū)動(dòng)下將裝滿煤的一列車從斜井拖上來(lái)，同時(shí)把一列空車從斜井放下去，空車起著平衡負(fù)載的作用，任何時(shí)候總有一列重車上行，不會(huì)出現(xiàn)空行程，電機(jī)總是處于電動(dòng)狀態(tài)。這種拖動(dòng)系統(tǒng)要求電機(jī)頻繁的正、反轉(zhuǎn)起動(dòng)，減速制動(dòng)，而且電機(jī)的轉(zhuǎn)速一定規(guī)律變化。斜井提升機(jī)的機(jī)械結(jié)構(gòu)示意如圖1所示。斜井提升機(jī)的動(dòng)力由繞線式電機(jī)提供，采用轉(zhuǎn)子串電阻調(diào)速。提升機(jī)的基本參數(shù)是：電機(jī)功率55kW，卷筒直徑1200mm，減速器減速比24︰1，最高運(yùn)行速度2.5m/s，鋼絲繩長(zhǎng)度為120m。

目前，大多數(shù)中、小型礦井采用斜井絞車提升，傳統(tǒng)斜井提升機(jī)普遍采用交流繞線式電機(jī)串電阻調(diào)速系統(tǒng)，電阻的投切用繼電器—交流接觸器控制。這種控制系統(tǒng)由于調(diào)速過程中交流接觸器動(dòng)作頻繁，設(shè)備運(yùn)行的時(shí)間較長(zhǎng)，交流接觸器主觸頭易氧化，引發(fā)設(shè)備故障。另外，提升機(jī)在減速和爬行階段的速度控制性能較差，經(jīng)常會(huì)造成停車位置不準(zhǔn)確。提升機(jī)頻繁的起動(dòng)﹑調(diào)速和制動(dòng)，在轉(zhuǎn)子外電路所串電阻的上產(chǎn)生相當(dāng)大的功耗。這種交流繞線式電機(jī)串電阻調(diào)速系統(tǒng)屬于有級(jí)調(diào)速，調(diào)速的平滑性差；低速時(shí)機(jī)械特性較軟，靜差率較大；電阻上消耗的轉(zhuǎn)差功率大，節(jié)能較差；起動(dòng)過程和調(diào)速換擋過程中電流沖擊大；中高速運(yùn)行震動(dòng)大，安全性較差。

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二、改造方案

為克服傳統(tǒng)交流繞線式電機(jī)串電阻調(diào)速系統(tǒng)的缺點(diǎn)，采用變頻調(diào)速技術(shù)改造提升機(jī)，可以實(shí)現(xiàn)全頻率（0~50Hz）范圍內(nèi)的恒轉(zhuǎn)矩控制。對(duì)再生能量的處理，可采用價(jià)格低廉的能耗制動(dòng)方案或節(jié)能更加顯著的回饋制動(dòng)方案。為安全性考慮，液壓機(jī)械制動(dòng)需要保留，并在設(shè)計(jì)過程中對(duì)液壓機(jī)械制動(dòng)和變頻器的制動(dòng)加以整合。礦井提升機(jī)變頻調(diào)速方案如圖2所示：

圖2 礦井提升機(jī)變頻調(diào)速方案

攜手遠(yuǎn)航 共創(chuàng)輝煌 電話：0371-67250191/192/193 傳真：0371-67250102熱線：*** 河南遠(yuǎn)航工控設(shè)備有限公司 竭誠(chéng)為您服務(wù) 考慮到繞線式電動(dòng)機(jī)比鼠籠式電動(dòng)機(jī)的力矩大，且過載能力強(qiáng)，所以仍用原來(lái)的4極160kW繞線式電機(jī)，在用變頻器驅(qū)動(dòng)時(shí)需將轉(zhuǎn)子三根引出線短接。提升機(jī)在運(yùn)行過程中，井下和井口必須用信號(hào)進(jìn)行聯(lián)絡(luò)，信號(hào)未經(jīng)確認(rèn)，提升機(jī)不能運(yùn)行。為顯示運(yùn)行時(shí)車廂的位置，使用E6C3-CS5C 40P旋轉(zhuǎn)編碼器，即電機(jī)旋轉(zhuǎn)1圈旋轉(zhuǎn)編碼器產(chǎn)生40個(gè)脈沖，這樣每?jī)蓚€(gè)脈沖對(duì)應(yīng)車廂走過的距離為1200。則與實(shí)際距離的誤差值為4-3.9=0.027mm，卷筒運(yùn)行一圈誤差為0.027，已知鋼絲繩長(zhǎng)度為120m，如果兩個(gè)脈沖對(duì)應(yīng)車廂走過的距離用近似值3.9mm計(jì)算，120m全程誤差為120000。再考慮到實(shí)際檢測(cè)過程中有一個(gè)脈沖的誤差，則最大的誤差在821mm~829mm之間，對(duì)于數(shù)十米長(zhǎng)的車廂來(lái)說誤差范圍不到1米，精度足夠。因此，用計(jì)數(shù)器實(shí)時(shí)統(tǒng)計(jì)旋轉(zhuǎn)編碼器發(fā)出的脈沖個(gè)數(shù)，則可計(jì)算出車廂的位置并用顯示器顯示。另外一個(gè)問題是計(jì)數(shù)過程中有無(wú)累計(jì)誤差存在？實(shí)際檢測(cè)時(shí)，在一個(gè)提升過程開始前，首先將計(jì)數(shù)器復(fù)位，第一個(gè)重車廂經(jīng)過某個(gè)位置時(shí)，打開計(jì)數(shù)器計(jì)數(shù)，車廂在斜井中的位置以此點(diǎn)為基準(zhǔn)計(jì)算，沒有累計(jì)誤差。在操作臺(tái)上，用SWP-AC系列智能型交流電壓/電流數(shù)字儀表顯示交流電壓和電機(jī)工作電流，用智能型數(shù)字儀表顯示提升次數(shù)和車廂的位置。

三、方案實(shí)施

斜井提升負(fù)載是典型的摩檫性負(fù)載，即恒轉(zhuǎn)矩特性負(fù)載。重車上行時(shí)，電機(jī)的電磁轉(zhuǎn)矩必須克服負(fù)載阻轉(zhuǎn)矩，起動(dòng)時(shí)還要克服一定的靜摩檫力矩，電機(jī)處于電動(dòng)工作狀態(tài)，且工作于第一象限。在重車減速時(shí)，雖然重車在斜井面上有一向下的分力，但重車的減速時(shí)間較短，電機(jī)仍會(huì)處于再生狀態(tài)，工作于第二象限。當(dāng)另一列重車上行時(shí)，電機(jī)處于反向電動(dòng)狀態(tài)，工作在第三象限和第四象限。另外，有占總運(yùn)行時(shí)間10%的時(shí)候單獨(dú)運(yùn)送工具或器材到井下時(shí)，電機(jī)純粹處于第二或第四象限，此時(shí)電機(jī)長(zhǎng)時(shí)間處于再生發(fā)電狀態(tài)，需要進(jìn)行有效的制動(dòng)。用能耗制動(dòng)方式必將消耗大量的電能；用回饋制動(dòng)方式，可節(jié)省這部分電能。但是，回饋制動(dòng)單元的價(jià)格較高，考慮到單獨(dú)運(yùn)送工具或器材到井下僅占總運(yùn)行時(shí)間的10%，為此選用價(jià)格低廉的能耗制動(dòng)單元加能耗電阻的制動(dòng)方案。

攜手遠(yuǎn)航 共創(chuàng)輝煌 電話：0371-67250191/192/193 傳真：0371-67250102熱線：*** 河南遠(yuǎn)航工控設(shè)備有限公司 竭誠(chéng)為您服務(wù) 提升機(jī)的負(fù)載特性為恒轉(zhuǎn)矩位能負(fù)載，起動(dòng)力矩較大，選用變頻器時(shí)適當(dāng)?shù)亓粲杏嗔?，因此，寶米勒MC200G1850T4 185KW變頻器。由于提升機(jī)電機(jī)絕大部分時(shí)間都處于電動(dòng)狀態(tài)，僅在少數(shù)時(shí)間有再生能量產(chǎn)生，變頻器接入一制動(dòng)單元和制動(dòng)電阻，就可以滿足重車下行時(shí)的再生制動(dòng)，實(shí)現(xiàn)平穩(wěn)的下行。井口還有一個(gè)液壓機(jī)械制動(dòng)器，類似電磁抱閘，此制動(dòng)器用于重車靜止時(shí)的制動(dòng)，特別是重車停在斜井的斜坡上，必須有液壓機(jī)械制動(dòng)器制動(dòng)。液壓機(jī)械制動(dòng)器受PLC和變頻器共同控制，機(jī)械制動(dòng)是否制動(dòng)受變頻器頻率到達(dá)端口的控制，起動(dòng)時(shí)當(dāng)變頻器的輸出頻率達(dá)到設(shè)定值，例如0.2Hz，變頻器KB、KA端口輸出信號(hào)，表示電機(jī)轉(zhuǎn)矩已足夠大，打開液壓機(jī)械制動(dòng)器，重車可上行；減速過程中，當(dāng)變頻器的頻率下降到0.2Hz時(shí)，表示電機(jī)轉(zhuǎn)矩已較小，液壓機(jī)械制動(dòng)器制動(dòng)停車。緊急情況時(shí)，按下緊急停車按鈕，變頻器能耗制動(dòng)和液壓機(jī)械制動(dòng)器同時(shí)起作用，使提升機(jī)在盡量短的時(shí)間內(nèi)停車。

提升機(jī)傳統(tǒng)的操作方式為，操作工人坐在煤礦井口操作臺(tái)前，手握操縱桿控制電機(jī)正﹑反轉(zhuǎn)個(gè)三擋速度。為適應(yīng)操作工人這種操作方式，變頻器采用多段速度設(shè)置，X1、X2設(shè)為正反轉(zhuǎn)，X3、X4、X5可設(shè)擋速度。變頻調(diào)速原理圖如圖3所示：

變頻器的設(shè)置詳請(qǐng)參見MC200T系列變頻器用戶手冊(cè)。

四、提升機(jī)工作過程

提升機(jī)經(jīng)過變頻調(diào)速改造后，系統(tǒng)的工作過程阿盛大的變化。操縱桿控制電機(jī)無(wú)極調(diào)速。不管電機(jī)正轉(zhuǎn)還是反轉(zhuǎn)，都是從礦井中將煤拖到地面上來(lái)，電機(jī)工作在正轉(zhuǎn)和反轉(zhuǎn)電動(dòng)狀態(tài)，只有在滿載拖車快接近井口時(shí)，需要減速并制動(dòng)，提升機(jī)工作時(shí)序圖如圖4所示：

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圖4 提升機(jī)工作時(shí)序圖

圖4中，提升機(jī)無(wú)論正轉(zhuǎn)、反轉(zhuǎn)其工作過程是相同的，都有起動(dòng)、加速、中速運(yùn)行、穩(wěn)定運(yùn)行、減速、低速運(yùn)行、制動(dòng)停車等七個(gè)階段。每提升一次運(yùn)行的時(shí)間，與系統(tǒng)的運(yùn)行速度，加速度及斜井的深度有關(guān)，各段加速度的大小，根據(jù)工藝情況確定，運(yùn)行的時(shí)間由操作工人根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)的狀況自定。圖中各個(gè)階段的工作情況說明如下：

（1）第一階段0～ｔ1：串車車廂在井底工作面裝滿煤后，發(fā)一個(gè)聯(lián)絡(luò)信號(hào)給井口提升機(jī)操作工人，操作工人在回復(fù)一個(gè)信號(hào)到井底，然后開機(jī)提升。重車從井底開始上行，空車同時(shí)在井口車場(chǎng)位置開始下行。

（2）第二階段 t1～t2：重車起動(dòng)后，加速到變頻器的頻率為f2速度運(yùn)行，中速運(yùn)行的時(shí)間較短，只是一過渡段，加速時(shí)間內(nèi)設(shè)備如果沒有問題，立即再加速到正常運(yùn)行速度。

（3）第三階段 t2～t3：再加速段。

（4）第四階段 t3～t4：重車以變頻器頻率為f3的最大速度穩(wěn)定運(yùn)行，一般，這段過程最長(zhǎng)。（5）第五階段 t4～t5：操作工人看到重車快到井口時(shí)立即減速，如減速時(shí)間設(shè)置較短時(shí)，變頻器制動(dòng)單元和制動(dòng)電阻起作用，不致因減速過快跳閘。

（6）第六階段 t5～t6：重車減速到低速以變頻器頻率為f1速度低速爬行，便于在規(guī)定的位置停車。

攜手遠(yuǎn)航 共創(chuàng)輝煌 電話：0371-67250191/192/193 傳真：0371-67250102熱線：*** 河南遠(yuǎn)航工控設(shè)備有限公司 竭誠(chéng)為您服務(wù)（7）第七階段 t6～t7：快到停車位置時(shí)，變頻器立即停車，重車減速到零，操作工人發(fā)一個(gè)聯(lián)絡(luò)信號(hào)到井下，整個(gè)提升過程結(jié)束。

以上為人工操作程序，也可按PLC自動(dòng)操作程序工作。圖中加速和減速段的時(shí)間均在變頻器上設(shè)置。

五、結(jié)語(yǔ)

繞線式電機(jī)轉(zhuǎn)子串電阻調(diào)速，電阻上消耗大量的轉(zhuǎn)差功率，速度越低，消耗的轉(zhuǎn)差功率越大。使用變頻調(diào)速，是一種不耗能的高效的調(diào)速方式。提升機(jī)絕大部分時(shí)間都處在電動(dòng)狀態(tài)，節(jié)能十分顯著，經(jīng)測(cè)算節(jié)能30%以上、取得了很好的經(jīng)濟(jì)效益。另外，提升機(jī)變頻調(diào)速后，系統(tǒng)運(yùn)行的穩(wěn)定性和安全性得到大大的提高，減少了運(yùn)行故障和停工工時(shí)，節(jié)省了人力和物力，提高了運(yùn)煤能力，間接的經(jīng)濟(jì)效益也很可觀。

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第三篇：變頻器在油田抽油機(jī)磕頭機(jī)上的應(yīng)用

變頻器在油田抽油機(jī)磕頭機(jī)上的應(yīng)用

一．抽油機(jī)的工作原理及組成當(dāng)抽油機(jī)工作時(shí)，驢頭懸點(diǎn)上作用的負(fù)載是變化的。工作分為兩個(gè)沖程，抽油機(jī)上沖程時(shí)，驢頭懸點(diǎn)需提起抽油桿柱和液柱，在抽油機(jī)未進(jìn)行平衡的條件下，電動(dòng)機(jī)就要付出很大的能量，這時(shí)電動(dòng)處于電動(dòng)狀態(tài)。在下沖程時(shí)，抽油機(jī)桿柱轉(zhuǎn)拉動(dòng)對(duì)電動(dòng)機(jī)做功，使電動(dòng)機(jī)處于發(fā)電機(jī)的運(yùn)行狀態(tài)。抽油機(jī)未進(jìn)行平衡時(shí)，上、下沖程的負(fù)載極度不均勻，這樣將嚴(yán)重地影響抽油機(jī)的四連桿機(jī)構(gòu)、減速箱和電動(dòng)機(jī)的效率和壽命，惡化抽油桿的工作條件，增加它的斷裂次數(shù)。為了消除這些缺點(diǎn)，一般在抽油機(jī)的游梁尾部或曲柄上或兩處都加上了平衡重，如圖一所示。這樣一來(lái)，在懸點(diǎn)下沖程時(shí)，要把平衡重從低處抬到高處，增加平衡重的位能。為了抬高平衡配重，除了依靠抽油桿柱下落所釋放的位能外，還要電動(dòng)機(jī)付出部分能量。在上沖程時(shí)，平衡重由高處下落，把下沖程時(shí)儲(chǔ)存的位能釋放出來(lái)，幫助電動(dòng)機(jī)提升抽油桿和液柱，減少了電動(dòng)機(jī)在上沖程時(shí)所需給出的能量。目前使用較多的游梁式抽油機(jī)，都采用了加平衡配重的工作方式，因此在抽油機(jī)的一個(gè)工作循環(huán)中，有一個(gè)電動(dòng)運(yùn)行狀態(tài)和一個(gè)發(fā)電機(jī)運(yùn)行狀態(tài)。當(dāng)平衡配重調(diào)節(jié)較好時(shí)，其發(fā)電機(jī)運(yùn)行狀態(tài)的時(shí)間和產(chǎn)生的能量都較小。

1—底座；2—支架；3—懸繩器；4—驢頭；5—游梁； 6—橫梁軸承座；7—橫梁；8—連桿；9—曲柄銷裝置； 10—曲柄裝置；11—減速器；12—?jiǎng)x車保險(xiǎn)裝置； 13—?jiǎng)x車裝置；14—電動(dòng)機(jī)；15—配電箱

二．抽油控制器的系統(tǒng)圖及控制特點(diǎn)

系統(tǒng)組成由人機(jī)界面，三菱PLC，KV2000系列變頻器，制動(dòng)單元，制動(dòng)電阻。在整個(gè)系統(tǒng)中PLC和變頻器，觸摸屏均通過RS-485進(jìn)行串行通訊。

整個(gè)控制系統(tǒng)特點(diǎn)：

1． 可實(shí)現(xiàn)對(duì)抽油機(jī)的多種控制：空抽控制，定時(shí)啟?？刂?，負(fù)荷超限停機(jī)控制,連噴帶抽控制，啟停的遠(yuǎn)程控制。

2． 自動(dòng)記錄抽油機(jī)工作過程,保存工作狀態(tài)信息。自動(dòng)判斷抽油機(jī)工作是否正常,給出報(bào)警信息。

3． KV2000系列變頻器對(duì)電機(jī)參數(shù)有自動(dòng)調(diào)諧功能，可自動(dòng)測(cè)出電機(jī)特性并自動(dòng)設(shè)定其相關(guān)的參數(shù)。

4． 變頻器提供多組信號(hào)輸入方式，包括溫度檢測(cè)信號(hào)，模擬信號(hào)，數(shù)字信號(hào)輸入，以及脈沖信號(hào)的輸入，包括故障繼電器報(bào)警輸出。

5． 通過人機(jī)界面可實(shí)對(duì)變頻器的監(jiān)控功能：頻率設(shè)定，頻率改寫，輸出電壓，電流等。對(duì)變頻器的控制功能：運(yùn)行，停機(jī)，故障復(fù)位等。

6． 高效節(jié)能，增產(chǎn)。變頻器的控制程序是根據(jù)油田實(shí)際情況，它能自主判斷抽油機(jī)運(yùn)行的上下沖程，根據(jù)油井的實(shí)際情況，實(shí)時(shí)調(diào)節(jié)上下沖程的速度，達(dá)到實(shí)際抽油時(shí)，不更改每分鐘的抽油次數(shù)，但增加每次抽油時(shí)的采油量，提高抽油機(jī)的產(chǎn)量。（作者：科姆龍電氣）

第四篇：ABB變頻器在煤氣加壓機(jī)上的應(yīng)用

ABB變頻器在煤氣加壓機(jī)上的應(yīng)用

摘要：在煤氣加壓機(jī)控制系統(tǒng)中運(yùn)用變頻調(diào)速技術(shù)對(duì)其進(jìn)行改造，從而實(shí)現(xiàn)煤氣加壓機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)的自動(dòng)調(diào)節(jié)，控制煤氣流量，年節(jié)電效益12.91萬(wàn)元.關(guān)鍵詞：煤氣加壓機(jī)

變頻器節(jié)能 一 概述

煉鐵廠豎爐車間煤氣加壓系統(tǒng)有220kW加壓風(fēng)機(jī)兩臺(tái)，一用一備，煤氣的恒壓供給是保證豎爐系統(tǒng)正常工作的重要條件，一般情況下要求出口壓力為20KPa，原系統(tǒng)采用液力耦合器調(diào)速，電機(jī)以額定轉(zhuǎn)速運(yùn)行。

液力耦合器是通過控制工作腔內(nèi)工作油液的動(dòng)量矩變化，來(lái)傳遞電機(jī)能量并改變輸出轉(zhuǎn)速的，電動(dòng)機(jī)通過液力耦合器的輸入軸拖動(dòng)其主動(dòng)工作輪，對(duì)工作油進(jìn)行加速，被加速的工作油再帶動(dòng)液力耦合器的從動(dòng)工作渦輪，把能量傳遞到輸出軸和負(fù)載，這樣，可以通過控制工作腔內(nèi)的油壓來(lái)控制輸出軸的力矩，達(dá)到控制負(fù)載的轉(zhuǎn)速的目地。二 原系統(tǒng)工況及存在的問題

豎爐從投產(chǎn)以來(lái)，煤氣加壓機(jī)采用液力耦合器調(diào)速，存在諸多的問題如下:

1、電機(jī)直接啟動(dòng)時(shí)，沖擊電流加大，影響電網(wǎng)的穩(wěn)定性。

2、電機(jī)的效率低，損耗大，尤其低速運(yùn)行時(shí)，效率極低。

3、采用液力耦合器時(shí)，在低速向高速運(yùn)行過程中，延遲性較明顯，不能快速響應(yīng)，同時(shí)這時(shí)候的電流較大。

4、液力耦合器的附件——水冷卻系統(tǒng)，長(zhǎng)期運(yùn)行，維護(hù)跟不上，冷卻管內(nèi)的水垢越積越多，易堵塞，導(dǎo)致冷卻效果差，最終油溫過高。

5、特別是進(jìn)口壓力過低，通過液力耦合器調(diào)速后，出口壓力要求在20KPa左右，那么就會(huì)出現(xiàn)油溫過高，結(jié)果轉(zhuǎn)速?zèng)]法調(diào)節(jié)到指定范圍內(nèi)，出口壓力還是低，造成常常減料，球團(tuán)產(chǎn)量相應(yīng)降低。

6、液力耦合器運(yùn)行時(shí)間稍長(zhǎng)，就會(huì)嚴(yán)重漏油，對(duì)環(huán)境污染大，地面也被油嚴(yán)重污蝕。

從以上運(yùn)行情況分析：要提高電動(dòng)機(jī)的工作效率、節(jié)約電能，為滿足生產(chǎn)工藝的要求，需要對(duì)其進(jìn)行改造。在風(fēng)機(jī)電動(dòng)機(jī)上裝設(shè)變頻調(diào)速裝置，取代液力偶合器調(diào)速，要求變頻器有高可靠性，長(zhǎng)期運(yùn)行無(wú)故障。三 變頻改造方案

電動(dòng)機(jī)采用變頻調(diào)速后，電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)軸與負(fù)載直接相連，但電動(dòng)機(jī)不再由電網(wǎng)直接供電，而是由變頻器供電，變頻器通過改變電動(dòng)機(jī)的供電頻率來(lái)改變電機(jī)轉(zhuǎn)速，因此可以實(shí)現(xiàn)相當(dāng)寬的頻率范圍內(nèi)無(wú)級(jí)調(diào)速，而且在全范圍內(nèi)具有優(yōu)異的效率和功率因素特性。

采用變頻調(diào)速后，異步電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速n=60f(1-s)/p，其中f 為變頻器輸出頻率，s 為異步電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)差率，p 為電動(dòng)機(jī)極對(duì)數(shù)。由式可見，交流電動(dòng)機(jī)的同步轉(zhuǎn)速n與電源頻率f成正比，所以改變電源頻率就能改變電機(jī)轉(zhuǎn)速，從而實(shí)現(xiàn)調(diào)速的目的。

可以根據(jù)工藝狀況需要而調(diào)節(jié)變頻器的輸出頻率，以滿足工藝要求。當(dāng)工藝狀況需要時(shí)，讓電動(dòng)機(jī)高速運(yùn)行以達(dá)到工藝要求；當(dāng)工藝

狀況允許時(shí)，使電動(dòng)機(jī)低速運(yùn)轉(zhuǎn)節(jié)約電能。

另外，用變頻器對(duì)風(fēng)機(jī)進(jìn)行改造不必對(duì)原系統(tǒng)進(jìn)行大的改動(dòng)。取消液力耦合器，以及液力耦合器的水冷卻系統(tǒng)，電機(jī)前移。

1、實(shí)際應(yīng)用設(shè)備參數(shù)

加壓風(fēng)機(jī)型號(hào)為JLM—250D，其性能如表1所示

表1 風(fēng)機(jī)參數(shù)

2、電機(jī)型號(hào)為YB315M1-2，其性能如表2所示

表2 電機(jī)參數(shù)

3、根據(jù)風(fēng)機(jī)和電機(jī)的配置選擇變頻器的容量 型號(hào)：ACS800-04P-0320-3＋P901 250KW 輸入項(xiàng)目 U：3～380－415V I：501A f：48～ 63Hz

輸出項(xiàng)目 U：3～uinput I：521A f：0～ 300Hz

4、變頻改造方案：

在風(fēng)機(jī)上裝設(shè)變頻系統(tǒng)，拆除液力耦合器（如圖一）；保留原工頻系統(tǒng)。

圖1

風(fēng)機(jī)變頻改造示意圖

5、變頻器調(diào)試：

首先將電機(jī)的額定功率、電壓、電流及工作頻率輸入變頻器，并確認(rèn)它們與變頻器的額定數(shù)據(jù)相匹配，其次是選擇控制方式，命令源，最后設(shè)置速度設(shè)定值，斜坡上升/下降時(shí)間等一些必要的參數(shù)。

6、變頻調(diào)速與液力耦合器調(diào)速的其他性能比較

變頻調(diào)速與液力耦合器調(diào)速除了節(jié)能方面的差別外，還在功率因素、起動(dòng)性能、運(yùn)行可靠性、運(yùn)行維護(hù)、調(diào)節(jié)及控制特性、投資及回報(bào)等方面有較大差異。6、1功率因素

變頻調(diào)速可以在很寬的轉(zhuǎn)速范圍內(nèi)保持高功率因素運(yùn)行（例如20%以上轉(zhuǎn)速時(shí)功率因素大于0.95%），而液力耦合器低速運(yùn)行時(shí)功率

因素低于電動(dòng)機(jī)額定功率因素，如果在70%以下轉(zhuǎn)速時(shí)，功率因素將低于0.7。采用液力耦合器如果需要提高功率因素，則需另加功率因素補(bǔ)償裝置。6、2 起動(dòng)性能

采用變頻調(diào)速時(shí)，如電動(dòng)機(jī)保持額定轉(zhuǎn)矩起動(dòng)，電網(wǎng)輸入起動(dòng)電流小于電動(dòng)機(jī)額定電流的10%，對(duì)于風(fēng)機(jī)泵類負(fù)載，其起動(dòng)電流更小。而且起動(dòng)的全過程可控，起動(dòng)點(diǎn)和爬坡時(shí)間可設(shè)置。而液力偶合器不能直接改善起動(dòng)性能，起動(dòng)電流達(dá)到額定電流的5-7倍，即使是繞線型轉(zhuǎn)子，采取轉(zhuǎn)子串電阻方法需改善起動(dòng)性能，需增加起動(dòng)裝置，但起動(dòng)電流仍將是額定電流的2倍以上，是變頻起動(dòng)的20倍以上。起動(dòng)對(duì)電動(dòng)機(jī)和電網(wǎng)的沖擊相當(dāng)大，對(duì)電動(dòng)機(jī)來(lái)說，造成轉(zhuǎn)子鼠籠斷條和定子繞組開焊，據(jù)統(tǒng)計(jì)，約15%的電動(dòng)機(jī)故障由直接起動(dòng)引起。對(duì)于電網(wǎng)來(lái)說，直接起動(dòng)造成電網(wǎng)電壓短時(shí)下降，干擾其它設(shè)備運(yùn)行。6、3 運(yùn)行可靠性、運(yùn)行維護(hù)

液力耦合器機(jī)械結(jié)構(gòu)和管路系統(tǒng)復(fù)雜，要長(zhǎng)期可靠運(yùn)行，系統(tǒng)維護(hù)工作量增大，如果出現(xiàn)故障，無(wú)法直接定速運(yùn)行，必須停機(jī)檢修。低壓變頻裝置電子線路比較復(fù)雜，但目前技術(shù)已趨成熟，尤其是單元串聯(lián)多電平方式的低壓變頻裝置具有單元自動(dòng)切換和冗余運(yùn)行特性，在單元故障時(shí)可不停機(jī)連續(xù)運(yùn)行，可靠性得以保證，而且檢修維護(hù)相當(dāng)容易，只需定期更換進(jìn)風(fēng)濾網(wǎng)即可。6.4 調(diào)節(jié)及控制特性

液力耦合器依靠調(diào)節(jié)工作腔油量大小改變輸出轉(zhuǎn)速，因此響應(yīng)

慢，可能跟不上控制的需要，而變頻調(diào)速的頻率改變速度相當(dāng)快，完全可以以系統(tǒng)允許的最高速度進(jìn)行調(diào)節(jié)。液力耦合器的速度調(diào)節(jié)精度較低，而變頻調(diào)速屬于數(shù)字式控制，其穩(wěn)頻精度達(dá)到0.1%以上，因此可以實(shí)現(xiàn)精確控制。四 節(jié)能情況分析

液力偶合器從電動(dòng)機(jī)輸出軸取得機(jī)械能，通過液力變送后送人負(fù)載，其間存在功率損耗；變頻器從電網(wǎng)取得電能，通過電動(dòng)機(jī)變送后送人負(fù)載，其間同樣存在功率損耗。在轉(zhuǎn)速范圍內(nèi)，兩種調(diào)速方式的效率—轉(zhuǎn)速曲線如下：

兩種調(diào)速方式的效率—轉(zhuǎn)速對(duì)比曲線

1、理論上計(jì)算節(jié)能效果：

220kW風(fēng)機(jī)的風(fēng)量從100%降低到70%，由于流量與轉(zhuǎn)速一次方成正比，因此轉(zhuǎn)速可以降低70%，而負(fù)載功率與轉(zhuǎn)速的立方成正比，所以負(fù)載功率理論上降為34.3%。

采用變頻調(diào)速，其效率按0.95計(jì)算，再考慮電動(dòng)機(jī)效率0.85，管道系統(tǒng)效率0.95，則電網(wǎng)總輸人功率約為：

220（34.3%/0.95/0.85/0.95）=220×44.71%=98.36kW 采用液力偶合器，其效率按0.665計(jì)算，再考慮電動(dòng)機(jī)效率0.85，管道系統(tǒng)效率0.95，則電網(wǎng)總輸人功率約為：

220（34.3%/0.665/0.85/0.95）=220×63.87%=140.51kW 二者之差為節(jié)約的電能，即：140.51-98.36=42.15kW，全年按330日計(jì)算，年節(jié)電: 42.15×330×24=333828度

2、實(shí)際測(cè)量節(jié)約電能比較：出口壓力達(dá)到20KPa為標(biāo)準(zhǔn) 2、1 改造前實(shí)測(cè)數(shù)據(jù) u1=380V；i1=140A；cosφ1=0.92 P1=1.732ui =1.7321×380×140×0.92= 84.78kw 每年耗電量（全年運(yùn)行330天計(jì)）為：84.78×24×330=671458度 2、2 改造后實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)

u2=380V ；i2=50－70A ；cosφ2=1 取個(gè)中間值 i2=60A P2=1.732ui =1.7321×380×60×1=39.5kw 每年耗電量（全年運(yùn)行330天計(jì)）為：39.5×24×330=312840度 2、3 每年節(jié)省的電量： 671458－312840=358618度 節(jié)電率：358618÷671458=53.4% 每年節(jié)約電費(fèi)（按0.36元/度計(jì)）：358618×0.36=12.91萬(wàn)元

3、節(jié)約循環(huán)新水比較

根據(jù)在水泵房的新水流量表的指示比較得知：(19-14.5)×24×330=35640噸

五 結(jié)束語(yǔ)

對(duì)煤氣加壓風(fēng)機(jī)改造表明：采用變頻器對(duì)風(fēng)機(jī)進(jìn)行節(jié)能改造具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、改造方便、節(jié)能效果明顯、投資回收期短的特點(diǎn)；風(fēng)機(jī)可軟起軟停、減少設(shè)備機(jī)械沖擊、延長(zhǎng)設(shè)備使用壽命、降低設(shè)備的維修費(fèi)用；拖動(dòng)系統(tǒng)應(yīng)用變頻調(diào)速技術(shù)，在大大節(jié)約電能的基礎(chǔ)上，使長(zhǎng)期輕載運(yùn)行的引風(fēng)機(jī)工作在低轉(zhuǎn)速、低電壓的狀態(tài)下，這樣就使電機(jī)發(fā)熱少、溫升低，延長(zhǎng)了使用壽命。變頻調(diào)速技術(shù)也提高了功率因數(shù)，使電網(wǎng)損耗減少，效率提高，同時(shí)降低了風(fēng)機(jī)噪音，改善了生產(chǎn)環(huán)境。另外變頻器自我檢測(cè)、故障診斷、保護(hù)功能齊全，可有效地防止事故擴(kuò)大化。

作者簡(jiǎn)介:王長(zhǎng)林,男

第五篇：三晶S350矢量變頻器在彩印機(jī)上的應(yīng)用

三晶S350矢量變頻器在水泥包裝機(jī)上的應(yīng)用

S350系列是新一代高性能矢量變頻器，有如下特點(diǎn)：

■采用最新高速電機(jī)控制專用芯片DSP，確保矢量控制快速響應(yīng)

■硬件電路模塊化設(shè)計(jì)，確保電路穩(wěn)定高效運(yùn)行

■外觀設(shè)計(jì)結(jié)合歐洲汽車設(shè)計(jì)理念，線條流暢，外形美觀

■結(jié)構(gòu)采用獨(dú)立風(fēng)道設(shè)計(jì)，風(fēng)扇可自由拆卸，散熱性好

■無(wú)PG矢量控制、有PG矢量控制、轉(zhuǎn)矩控制、V/F控制均可選擇

■強(qiáng)大的輸入輸出多功能可編程端子，調(diào)速脈沖輸入，兩路模擬量輸出

■獨(dú)特的“挖土機(jī)”自適應(yīng)控制特性，對(duì)運(yùn)行期間電機(jī)轉(zhuǎn)矩上限自動(dòng)限制，有效抑制過流頻繁跳閘

■寬電壓輸入，輸出電壓自動(dòng)穩(wěn)壓（AVR），瞬間掉電不停機(jī)，適應(yīng)能力更強(qiáng)

■內(nèi)置先進(jìn)的 PID 算法，響應(yīng)快、適應(yīng)性強(qiáng)、調(diào)試簡(jiǎn)單 ； 16 段速控制，簡(jiǎn)易PLC 實(shí)現(xiàn)定時(shí)、定速、定向等多功能邏輯控制，多種靈活的控制方式以滿足各種不同復(fù)雜工況要求

■內(nèi)置國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)的 MODBUS RTU ASCII 通訊協(xié)議，用戶可通過PC/PLC控制上位機(jī)等實(shí)現(xiàn)變頻器485通訊組網(wǎng)集中控制

水泥包裝機(jī)

水泥包裝機(jī)的分類

水泥包裝機(jī)大都分為固定式和旋轉(zhuǎn)式,固定式水泥包裝機(jī)是指1-4嘴包裝機(jī),由人工移動(dòng)插袋來(lái)完成水泥的灌裝,旋轉(zhuǎn)式水泥包裝機(jī)是指6-14嘴,人工不動(dòng),包裝機(jī)旋轉(zhuǎn)來(lái)完成插袋灌裝.旋轉(zhuǎn)式水泥包裝機(jī)的配套設(shè)備:

振動(dòng)篩,螺旋閘門.給料機(jī),溜槽,包裝機(jī)主機(jī),接包輸送機(jī),正包輸送機(jī),清包輸送機(jī),荷重傳感器,料位控制儀等,有時(shí)也根據(jù)水泥廠不同要求做為配套

水泥包裝機(jī)特點(diǎn)

1、適應(yīng)面廣，凡流動(dòng)性能較好的粉狀、顆粒物質(zhì)都可使用本包裝機(jī)進(jìn)行包裝。

2、基本實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化，灌裝、計(jì)量、掉袋等動(dòng)作均自動(dòng)連續(xù)完成。

3、工作環(huán)境潔凈環(huán)保，不插袋不灌裝，袋重不到標(biāo)定值不掉袋，袋子意外脫落閘板立刻關(guān)閉，停止灌裝。

4、維修簡(jiǎn)單，易損件少，無(wú)液壓、氣動(dòng)元件。

5、八嘴至十二嘴回轉(zhuǎn)式水泥包裝機(jī)配備水泥清包機(jī)、水泥接包機(jī)、水泥振動(dòng)篩、給料機(jī)。水泥包裝機(jī)的技術(shù)參數(shù)

水泥包裝機(jī)工作運(yùn)行流程

裝—計(jì)量—掉袋

（一）啟動(dòng)運(yùn)轉(zhuǎn)步驟：通電—啟動(dòng)皮帶機(jī)—啟動(dòng)包裝機(jī)—啟動(dòng)給料機(jī)—插袋—灌

（二）停機(jī)步驟：關(guān)閉給料機(jī)—放空包裝機(jī)中水泥—關(guān)掉總電源

全操作與日常維護(hù)保養(yǎng)

（一）開車前注意現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境，清除影響作業(yè)的障礙物，除插袋外，禁止其他人員靠近旋轉(zhuǎn)包裝機(jī)。

（二）開車前認(rèn)真檢查電器部分，調(diào)速器旋鈕位置于0位，順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)旋鈕逐漸加速到所需轉(zhuǎn)速，每分停機(jī)務(wù)必將調(diào)速器旋鈕回到0位。

（三）插袋時(shí)身體與機(jī)器要保持適當(dāng)距離，防止碰傷。

（四）灌裝時(shí)不準(zhǔn)手按，腳踢水泥袋，以免影響計(jì)量精度。

（五）當(dāng)運(yùn)轉(zhuǎn)中出現(xiàn)故障緊急停車檢修時(shí)，須切斷電源，掛牌警示或?qū)Ｈ吮O(jiān)護(hù)。

（六）包裝機(jī)接地保護(hù)要安全可靠，并定期檢測(cè)接地電阻。

（七）當(dāng)皮帶機(jī)突然停車時(shí)，應(yīng)立即切斷包裝機(jī)旋轉(zhuǎn)電源，以防刮包