供水专用变频器

供水专用变频器（精选6篇）

供水专用变频器 第1篇

水对我们的生命起着重要的作用, 是人类赖以生存和发展不可缺少的重要的物质资源之一, 而供水系统是直接影响到居民生活的便利与稳定, 特别在城市化发展越来越快速的当代, 城乡供水问题是社会关注的重点。但是, 在满足供水稳定及高效的情况下, 还需要确保用水安全, 以及保障所供水源的水质问题。供水安全保障成为电力技术发展的一个核心项目, 在这基础上发展起来的变频器不仅达到满足供水需求的情况, 而且采取变频器供水方式, 利用恒压供水系统, 可以稳定且节能地满足供水系统的要求。

1 主要性能及特点

采用供水专用变频器来供水, 实际上利用普通变频器的优点, 以及在此基础上, 加入PLC的部分功能, 二者结合起来大大提高了变频器的供水性能。供水变频器能够实现对供水量和供水需求的一体化管理, 这样一来, 就大大优化了对供水过程的管理。通过安装在管网上的压力传感器把水压转换成4m A~20m A的模拟信号, 通过内置的PI调节器, 即可方便地组成闭环控制系统, 来改变电动水泵转速。当用户用水量增大, 管网压力低于设定压力时, 变频调速的输出频率将增大, 水泵转速提高, 供水量加大, 当达到设定压力时, 电动水泵的转速不在变化, 将管网的实际压力经反馈后与给定压力进行一番比较核对, 当管网的压力不够时, 变频器将自动增大输出频率, 提高供水量, 从而达到增加网管压力的目的。反之, 变频器可以降低输出频率, 降低水泵的转速, 从而降低供水量。

变频器供水的控制系统可以细分为两大类, 既变频泵固定方式和变频泵循环方式。可采用先启后停或先启先停的模式, 或者一些组合的供水控制模式, 也能够实现对供水性能的高效管理, 这样可以实现最多4台变频循环泵或7台变频固定方式控制。变频器工作原理简单, 但工作模式有很多种, 不同的工作模式满足了设备对灵活性的要求, 便于实现供水泵房全面自动化。变频器供水还能够实现流量监控功能, 即实现零流量就停机的效果, 供水可以按照用户的需求来实现, 不用水时可以自动停机, 这样就大大地降低了能耗。变频器系统最多6段的定时压力给定控制, 以满足使用。可实现周末/节假日等各种特定日供水压力控制。定时轮换控制, 可以有效地防止泵长期不用而发生的锈死现象, 使各泵工作时间均衡, 提高了设备的综合利用率, 降低了维护费用。手动软启动功能, 可实现循环方式时各泵的手动变频软启动, 方便调试。管网超/欠压, 火警/水池缺水等多种输入与检测保护, 可保障供水系统的安全, 有利于实现对管网系统的良好保护, 进一步提高供水系统设备使用寿命。多种变频器故障处理模式, 即使变频器故障, 仍能保证生活和消防供水。供水变频器的内置污水检测液位传感器可以实现对污水的检测, 当检测到泵房污水积水到达警戒水位时, 可以及时进行自动化污水排放, 实现了对机器的有效维护。休眠泵控制功能尤其适合于夜间供水量急剧减少的情况, 机器的工作时长和休眠期可以经过人为设定而实现, 方便用户在夜间不用或者不需要用到时, 把变频器跳到停止状态。变频器在休眠期间, 休眠小泵工作, 变频器通过监测管网压力, 当管网压力低于设定的休眠压力时, 系统就会自动启动工作, 这样变频器可以实现对休眠泵的控制, 达到节能环保的功能。另外, 变频器具有标准的通讯接口, 可与城市供水系统的上位机联网, 实现城区供水系统的优化控制, 为城市供水系统提供了现代化的调度、管理、监视及经济运行的手段。变频器的功能非常强大, 诸如此类技术, 还有很多例子, 由此看来, 用供水专用变频器能够充分利用变频器的功能, 满足供水系统的各种控制方案。

2 系统组成及合理选用

系统主要由变频控制柜、压力传感器、水泵等组成。变频控制柜由断路器、供水变频器、接触器、中间继电器等组成。系统采用压力传感器和变频器作为中心控制装置, 实现所需功能。变频器的主要功能是实现稳定供水, 主要被用于拖动水泵电机负载, 在变频器的使用过程应该注意以下问题, 首先, 避免低速运行机器, 因为低速时水泵固用的死区特性而不能有效供水, 而且会损耗比较多的能源, 低速运行会导致水泵电机散热效果差, 所以, 要避免长期低速运行变频器。

另外, 变频供水设备自动化程度高, 系统响应迅速, 操作方便, 同时设备分布相对集中, 配置简单, 但是在配置的选择上要谨慎, 倘若配置选择或者使用不当, 也会造成能源的浪费, 因此, 在选用设备方面, 要进行周全的考虑, 还必须考虑设备投资等问题, 在保证可靠供水的前提下, 充分发挥变频器的节能潜力。

3 变频器供水的优越性

变频器供水的优点是很鲜明的, 首先, 它具备节能, 稳定, 且环保的特点, 变频器的工作原理很好地体现了这些优点。变频器虽然是一项高科技技术, 但是, 机器的设计理念非常人性化, 用户使用起来非常方便。再者, 变频器的供水质量是高于很多供水器的, 它不仅保证了水源的稳定, 持续供给, 还能够保障水质的安全与高质量。在节省能源的时代背景下, 在城乡化建设全面推进的当代, 高效且有绿色化的供水系统越来越受到追捧。变频器突出的优点主要表现于以下几点, 第一, 是节能;第二, 是节水;第三, 是可靠的运行环境;第四, 是可以实现良好的监控;第五, 是具备控制灵活的特点;第六, 则是配置灵活, 自动化程度高, 功能齐全, 使用方便。

4 应用范围

自来水厂、生活小区及消防供水系统;2) 工矿生产企业恒压供水系统;3) 锅炉循环水系统;4) 消防用水。

5 结论

变频调速是一项具有高科技含量的自动化程度很高的新型的调速控制方法, 在电力技术突飞猛进的时代, 变频器供水模式将会实现更大的技术革新, 变频器供水不但会越来愈绿色化, 低能耗化, 还将会实现更加便捷的使用功能, 以及, 变频器的内部功能将有可能进一步完善。变频器的使用, 提高了供水系统的安全性, 也保障了居民用水的稳定性。借助变频器良好的节能性, 提倡节约资源方案, 使用被表现的淋漓尽致, 提高供水效率, 是一种高效节能的控制方式, 是值得推广应用的技术, 应用前景广阔。

摘要：科学技术的发展以及电子领域的进步, 带动了我国变频器的技术革新, 变频器秉着环保、供水稳定、节省能源的优点, 在供水设备中被广泛运用。为了深入认识供水专用变频器, 本文主要阐述了它的性能和特点, 以及在工程设计中提出了一些建议。

关键词：供水专用变频器,恒压供水系统,节能

参考文献

[1]刘多金.变频器供水设备的工作原理及优点[J].水利天地, 2011 (2) .

[2]徐惠琴.变频器调速原理及运行过程中存在的问题和解决方法[J].机械管理开发, 2011 (1) .

磨床专用变频器操作规程 第2篇

适用机型：

1、无心磨床：M1040，MM1040，WX-036，M1042，MGT1050，M1075（3180），M1075K（3Б180），M1080·M1080G，M10100，M1083，M1084T，MZ10160，BB6，GR-150，M1081（3182），M1083A，RFC-1-200。

2、外圆磨床：MM1312，MB1312，MMB1312，M113（3153M），M115（3151），M115A，M115K（3152），M115?，M120，MQ1320，M125（3160A），M125K（3161），M131，M1332，MB1332A，F250毫米万能外圆磨床，仿3160，3164，MQ1350A，M1412，M115W，M120W（312M），MMB1412，MQ1420，MMB1420，M130W（3130），M131W，M1432A，3Γ12M，MS1332A，3152H2 4，M132A，M1432，M1432A，M1450A，M1432B，3162，XШ-115H1，BUA31/2000，磨131（万能），J4-001，J4-001A。

3、端面外园磨床：M125F（3161T），H135，MB1520，MB1620，MB1631，MB1632，MQ1650A，GZ003×1250，4、曲轴、凸轮轴磨床：M8230（3423），3A421H21。3A421H22，MB8132，MB8240A，MB8240，KA26，MQ8260，MBA8240，HO90A，MB8318，M8395（3433），M8325，XШ170H26，XШ170H2 7，XШ170H2 9，XШ170H3 1 A。

5、内圆磨床：M210（3A240），M2110，M2110A，MD2110，M2120，（3A250），M220，M220-1，M220B-2，M250A，M250（3260），M224，M228，MZ204，CD-1，M250A/2，3A250。

6、平面磨床：CK371，M7120，M7120A，M120B，仿371，MM7120，MM7125，M7130（372Б），仿372b，M7132A，M7132B，MM7132，MM7132A，M7140（3724），M7150A，MM7150A，M7230（373），仿373，HZ011，371M1，BPH-20，F-7，SFW，SW9VAⅡ，M7331，M7332A，M7350A，M7475（3756），M7475A，M7475B，3740，KRTC-11A，KRTC-9A，MS74100A。

7、花键轴磨床：M8612（345A），M8612A（3451A），M8612D，M8612K，3453Б，M8616。

8、工具磨床：M6020（3641），MW6020A，M6025（3A64），M6025A，M6025C，M610，M612，M612K，M5M，M5MC，KSUH-250，MQ6025。

9、曲线仿形磨床：MD9030，H011。

10、弹簧、活塞环端面磨床：H059，H096，B05，91638，BШ151П1，BШ80MΠ，K389-138，MA7675/1。

11、导轨磨床：MM50120。

12、其他专用磨床一如拉刀刃磨床、车刀刃磨床、占头刃磨床、滚刀刃磨床、铣刀盘刃磨床、锯片刃磨床、扳牙磨床、卡规磨床、硬质合金刀片刃磨床。

三晶变频器用于数控磨床的主要特点：

1、低频力矩大、输出平稳

2、高性能矢量控制

3、转矩动态响应快、稳速精度高

4、减速停车速度快

5、抗干扰能力强

服务热线：400-678-6091 官方网址：http:// 公司邮箱：sajbp@126.com

一、认真执行《金属切削机床通用操作规程》有关规定。

二、认真执行下述有关磨床通用规定

（一）安装新砂轮必须做到：

1、仔细检查新砂轮，如有裂纹、伤痕严格禁止使用。

2、新砂轮应经过两次认真的静平衡，即安装前一次，装上主轴用金钢石修正后再拆下平衡一次。

3、新砂轮安装时，应在砂轮与法兰盘间衬入0.5~2毫米的纸垫。法兰盘螺钉应均匀拧紧，但不要过渡压紧，以免压坏砂轮。

4、新砂轮安装好后，以工作转速进行不少于5分钟的空运转，确认安装正确，运转正常后方可工作。

（二）工作前检查砂轮及砂轮罩应完好无崩裂，安装正确、紧固可靠。无砂轮罩的机床不准开动。

（三）工作中认真做到：

1、每次起动砂轮前，应将液压开停伐放在停止位置，调整手柄放在最低速位置，砂轮座快速进给手柄放在后退位置，以免发生意外。

2、每次起动砂轮前，应先启动润滑泵或静压供油系统油泵，待砂轮主轴润滑正常，水银开关顶起或静压压力达到设计规定值，砂轮主轴浮起后，才能启动砂轮回转。

3、刚开始磨削时，时给量要小，切削速度要慢些，防止砂轮因冷脆破裂，特别是冬天气温低时更注意。

4、砂轮快速引进工件时，不准机动进给，不许进大刀，注意工件突出棱角部位、防止碰撞。

5、砂轮主轴温度超过60°C时必须停车，待温度恢复正常后再工作。

6、不准用磨床的砂轮当作普通的砂轮机一样磨东西。

（四）在使用冷却液的机床，工作后应将冷却泵关掉，砂轮空转几分钟甩净冷却液后再停止砂轮回转。

三、认真执行下述有关磨床的特殊规定。

（一）无心磨床：

1、托磨工件的支板和支板的安装位置，应能满足磨削工件要求。防止由于不恰当导致意外事故。

2、严禁磨削弯曲或表面未经机械加工的工件。工件加工余量不得超过0.3毫米。

3、当使用最大转速修正导轮时，应将挂轮脱开，防止打坏斜齿轮；当使用正常速度修正导轮时，应将斜齿轮脱开，挂轮要挂上。

（二）外园磨床、端面磨床、曲轴和凸轮轴磨床：

1、磨削开始前，应调正好砂轮与工件间的距离，以免砂轮座快速引进时砂轮与工件相碰。

2、工件的加工余量一般不准超过0.3毫米。不准磨削未经过机械加工的工件。

3、磨削表面有花键、键槽和扁圆的工件时，进刀量要小，磨削速度不能太快，防止发生和撞击。

4、修正砂轮时，应将砂轮座快速引进后，再进行砂轮的修正工作。

（三）内圆磨床： 开动砂轮前，须将换向的柄放在使砂轮离开工件的位置上，以免发生意外。

（四）平面磨床：

1、工作前，须先接通磁力盘开关，检查磁力盘的吸力应符合要求，检查磁力盘与砂轮启动的互锁装置应可靠好用。

2、安放工件时，须将磁力盘擦试干净。磨高的或底面积较小的工件，须加适当高度的挡块（一般以低于工件3~5毫米为宜）并用的扳动工件，检查是否吸牢。

3、不准磨削薄的铁板。不准在无端面磨削结构的磨床用砂轮端面磨削工件端面。

（五）花健轴磨床：

工件安装好后，应检查分度和砂轮越出键槽两端长度是否符合要求，确认良好后方可工作。

（六）3A64工具磨床：

工作前应根据砂轮直径选择砂轮转速：当砂轮直径大于100毫米时，转速应为3800转/分；当砂轮直径小于100毫米时，转速应为5700转/分。

（七）铣刀盘刃磨床：

铣刀盘安装好，砂轮对好刀盘刀刃后，空运转一周，检查分度是否符合要求，确认无误后，方可工作。

（八）接刀刃磨床：

1、磨和拉刀时，必须从中间磨起，中间磨完后，装上中心架，再磨其余齿。

2、磨削时，砂轮架的纵向移位应夹紧。

（九）圆锯片刃磨床：

根据锯片齿数、齿高，调正好挂轮及砂轮行程后，应用手扳动皮带轮，检查砂轮与锯齿是否有碰撞现象。

（十）滚刀刃磨末：

1、工作前，应先开动分度电机，检查分度是否符合要求。

2、滚刀等分要与分度板相同，挂轮要与挂轮表相符，导程尺要与滚刀导程相同，试磨后才能开始工作。

（十一）MM50120导轨磨床：

1、经过静平衡的新砂轮，尚须经过破击试验。试验时，将转速提高超过额定转速的25~50%运转15~20分钟。

2、当机架油压平衡伐未打开前，不准手动或机动升降机架。

利用变频器实现恒压供水 第3篇

供水公司面向用户供水时, 为了保证用户用水量, 保障管道安全, 避免用水高低峰对供水效果的影响, 应保障恒压供水, 即保持管道压力恒定。在过去, 供水公司都是靠值班人员根据管道压力的改变调节水泵出口阀门的开度, 达到调节压力的作用, 这种方法不但浪费人力, 而且有很多弊端, 随着变频器越来越广泛的应用, 利用变频器实现恒压供水成为一件简单可靠的事。

1手动调节的危害

我地区供水泵房有1座高4.5米清水池1000m3, 离心泵两台, 由30kw电机拖动, 一用一备。泵房负责向周边地区加压供水, 保证附近居民及单位生活用水。清水池接收水厂送来清水并储存, 送给用户。从前工作时, 由电机拖动水泵工频运行, 24小时向用户供水, 运行人员根据用户用水量的大小调节出口阀门开度, 保证供水的出口压力在2.0～3.5Mpa之间, 并保证水池水位高于1.5米。由于用户用水量不稳定, 用水量大时, 水池的供水跟不上, 甚至造成干池的事故;用水量小的时侯, 调节不及时, 管道阀门内的压力迅速升高, 造成管道阀门的破裂及漏水;采取关小出口阀门降低供水压力的方法, 虽然负荷减小, 电机电流减小, 但是长时间运行会造成水泵气蚀, 严重时水泵的叶轮及泵壳就会出现像泡沫一样的小孔, 降低水泵使用寿命。又人力调节24小时运行, 工作强度大, 成本高。

2变频恒压供水的调节原理

利用变频器结合PID调节、压力传感器实现恒压供水, 原理如图1所示。

说明:图中水泵是输出环节, 电机转速由变频器控制, 实现变流量恒压控制。PID调节器有的单独使用, 有的是变频器自身带有的调节作用, 压力传感器监测管网出水压力, 并将其转换为控制器可接受的模拟信号, 系统接受信号后自动进行调节。工作时, 变频器接受PID调节器输出的电流信号, 并输出与电流信号成比例的频率, 从而调节加在电机定子绕组上的电压, 调节电机转速, 对水泵进行速度控制。给定信号是根据用户用水量设定好的压力值, 反馈信号是压力传感器检测到的实时压力, 两个比较后的偏差值就是PID调节器的输出。

3利用变频器实现自动恒压供水

随着变频技术的发展, 实现变频恒压供水已经成为供水系统的首选。国外进口变频器性能好, 但价格高, 2006年左右, 国产变频器迅猛发展, 涌现出了大批的国产变频器品牌。三晶、安邦信、英威腾、康沃、正泰、华为等等以其显著的性价比越来越多的被用户接受。我们选用正泰NVF1-55/PS4变频器完成恒压供水。电气接线图如图1所示。

图2中利用变频器、智能仪表数显仪、变送器、隔离器控制电机实现恒压供水。变送器的作用是检测管道压力并变送为4～20mA标准信号, 输入变频器, 数显仪的作用是实时显示管道压力并可输出报警开关信号, 隔离器的作用是避免高次谐波对仪表的干扰, 交直流信号隔离, 变频器的作用是根据变送器输出的压力变化调节电机工作频率, 达到调压调转速的作用, 压力高时, 电机转速下降, 管道压力下降, 压力低时, 电机转速升高, 管道压力升高, 从而实现恒压供水。

调节过程说明:

管道压力范围0～1.0Mpa, 根据用户用水量的需求及实际测定, 将额定供水压力设定为0.5Mpa, 当用户用水量改变时, 造成管道压力的变化, 压力变送器将与压力对应的标准信号4～20mA输入变频器, 通过变频器内部PID调节器计算出调节偏差, 变频器输出控制信号调节电机频率、电压, 调节电机转速, 使供水管道压力始终保持在0.5Mpa, 实现恒压供水。

4结语

经过变频恒压供水改造, 实现了供水系统加压泵房的无人职守, 整个供水过程实现全自动运行模式, 不需要人的干预, 恒压供水。变频器的应用不但解放劳动力而且延长了电机实用寿命, 减小了管道负荷, 为供水系统提供长远的经济效益。

摘要：本文从区域供水自动化改造入手, 着手分析了区域供水手动调节的危害和缺陷, 阐述了对供水加压泵房实现变频恒压供水改造的方法, 说明了利用变频器、二次仪表、变送器控制加压水泵实现恒压供水无人值守的运行模式。

关键词：无人值守,变频器,PID调节

参考文献

[1]周定颐主编.《电机及电力拖动》, 机械工业出版社, 1994.10

变频器恒压供水系统设计 第4篇

1 水泵调速方案的选择

1)水泵调速时,其输出扬程H与转速的平方成正比;在流量为零时,管道也需维持一定的水压P。因为流量是随用户的用水量随机变化的,控制的对象只能是水压,故调速系统应根据水压构成闭环控制。

2)泵类机械称为减转矩负载,即随着转速的降低,负载转矩大体与转速的平方成比例地减小。故变频器可选用减转矩的SF模式。水泵的调速范围要求不高,一般不会低至额定转速的40%(转差率S<0.4)。

3)水泵进行调速时,消耗功率与转速的三次方成比例,据现场实测显示,近似为2.5次的比例关系,在计算损耗和节电时可以此为基础。

4)恒压供水系统要求压力恒定,而且压力要连续可调,故系统应采用压力闭环控制。压力闭环控制采用PID调节器可保证供水压力P的动态稳定性和无静差,但由于转速本身又与压力存在二次比例关系,使得这种系统不能保证电机的动静态品质。故采用内环为速度闭环的SF控制系统。这种带压力反馈的SF控制变频调速使恒压供水系统获得优良的特性和显著的节能效果。

2 变频调速恒压供水控制系统的结构及工作原理

整个系统结构如图1所示,其中,压力调节器PID是三菱变频器FR-E540型自带的控制系统,是由比例控制(P)、积分控制(I)和微分控制(D)组合成的[3]。用PID调节器和变频器构成闭环系统控制,可以提高供水压力的控制精度,改善控制系统的动态响应。与虚线关联部分为SF变频器调速控制系统为内环。系统工作时,先启动主泵,管网水压达到设定值,变频器的输出稳定在某数值上。而当用水量增加,水压降低时,压力变送器将该信号实时送入比较器与给定压力H*比较,其差值输入PID控制器,PID的输出量作为SF控制变频器的转差给定输入ωs,从而控制电动机的转速上升,水压力P恢复到给定值P*,系统稳定运行。如果用水量增加很多,主泵达到最大流量仍不能使管网水压达到设定值,将自动启动备用泵;反之,当用水量减少时,可自动切断备用泵。变频器根据压力信号以双位控制方式达到恒压供水的目的。

3 恒压供水设备容量的确定

系统的供水条件是满足在用水高峰时无断水现象。供水设备的容量大小决定水泵机组的流量与扬程,而这两参数的确定源于用户对供水的需求。

3.1 用户供水量的确定

取位置相对较高、供水较困难的用户为恒压供水对象。根据具体的供水时间和水流量,选取较大的供水量作为计算供水量。

3.2 供水扬程计算

在扬程计算中,一般把最远最高建筑作为依据,理论上0.1 MPa的压力可获得10 m扬程。

3.3 驱动水泵的电动机功率计算[4]

${\rm P}=\frac{k\gamma Q({\rm H}+\text{Δ}{\rm H})}{\eta \eta {}_{{\rm P}}}\times 10{}^{-3}$。

式中:P——电动机功率,kW;

Q——泵的流量,m3/s,取0.035 m3/s(高于实际值10%);

k——裕量系数,常取1.05～1.7,这里取1.6;

γ——流体密度,kg/m3;

H——扬程,m,取30 m;

η——泵的效率,一般取0.6～0.84,这里取0.7;

ΔH——主管损失扬程,m,取3 m;

ηP——传动装置效率,与电动机直接连接ηP=1。

参考以上计算的结果,选取主泵和备用泵的容量。

4 结语

该系统从实际情况出发,本着实用原则而设计,实用性、经济性良好,节能效果显著,据初步估计,耗电量可降低42.5%。另外,电动机不再需要频繁启停,可延长寿命3年～5年,消除了硬启动过程中对电网的冲击。对小型变频器恒压供水系统的设计可以起到借鉴作用。

摘要：以公寓变频调速恒压供水系统为例,介绍了用变频调速系统实现恒压供水及进行水压控制的具体方法,阐明了系统的工作原理及其与一般供水系统相比的优越性,论述了变频调速供水系统在节能等方面的优点,为小型变频器恒压供水系统设计提供了参考依据。

关键词：变频器,变频调速,节能,PID,恒压供水

参考文献

[1]冬雷,李永东.变频调速系统的发展现状与前景展望[J].变频器世界,2001(6):67-68.

[2]冯垛生,张淼.变频器的应用与维护[M].广州:华南理工大学出版社,2001.

[3]吴忠智,黄立培.调速用变频器及配套设备选用指南[M].北京:机械工业出版社,2002.17-23.

采煤机专用变频器的加载特性验证 第5篇

近年来,在煤矿综采工作面上电牵引采煤机逐渐取代了液压牵引采煤机,而电牵引采煤机电控部分的核心是起牵引调速作用的变频器,它的调速特性对于电牵引采煤机的正常运行起到了至关重要的作用。采煤机专用变频器特性试验,能够验证它的设计特性是否符合电牵引采煤机的需求,我们可以通过键盘面板转换键或者试验台运行界面查阅变频器的运行参数,如输出电压、输出电流、输出转矩、电机转速等,掌握变频器日常运行值的范围,以便及时发现变频器的问题。本文以TKBP(Ⅱ)-660/170变频器为例,着重介绍变频器的加载特性验证。

1 采煤机专用变频器加载试验台

采煤机专用变频器加载试验台是太矿电气公司根据采煤机变频器特性试验的需要研制的专用试验工装,它通过模拟变频器的工况对变频器进行加载试验,以获取变频器的运行参数。变频器加载实验台由动力驱动系统、加载驱动系统和监测系统组成,通过各种温度传感器及电流传感器采集数据,用计算机软件实现对实测数据的运算、分析、处理、存储,然后通过液晶屏中文显示画面对数据分析处理的结果实时显示。采煤机专用变频器加载试验台的基本组成见图1,其工作原理如下:试验时加载电机和负载电机选用两台功率、极数相同的三相异步电动机,被测试变频器与负载电机相连,通过控制被测试变频器带动负载电机转动,测试用变频器与加载电机相连,通过控制测试用变频器带动加载电机转动,加载电机与负载电机转轴进行硬连接,通过调节被测试变频器的频率和测试用变频器的转矩,对变频器进行加载特性试验;给定被测试变频器频率值,负载电机转动,拖动加载电机同方向转动,给测试用变频器逐渐增加转矩值,使加载电机与负载电机反方向转动,观察两电机的转矩与电流、温度的变化,记录达到额定状态时的转矩值及过流、过温时的转矩值,从而测定被测试变频器的最大加载值,并通过PROFIBUS—DP网络通讯将转矩、频率、电流、温度等参数上传至加载试验台,进行数据分析比较,实时显示。

加载试验特性验证时,要求被测试变频器启动平稳无冲击、连续运行工作可靠、抗干扰性能好及速度能够调节等。

2 采煤机专用变频器的特点

采煤机专用变频器是采煤机牵引驱动部分的调速装置,由它控制牵引电机实现采煤机行走速度及行走方向的控制。变频器选用ABB最新产品,功能多,保护全,光缆通讯抗干扰,耐高温达到125℃,输入接口较多,应用宏较全,控制方便灵活,能适合于采煤机的运行特性。它采用直接转矩控制技术(DTC)控制电机,可以精确地控制鼠笼电机的速度和转矩,具有完善的电压选择和功率选择。

TKBP(Ⅱ)-660/170变频器参数如下:额定容量170 k VA;输入电压660 V;输出频率0 Hz～80 Hz;总功率因数0.95;短时过载电流1.5Ie;适配电机功率90 kW;底板温限75℃;过流跳闸3.75 Ie;过压跳闸1.3Ue;欠压跳闸0.65Ue;压频比≥95%;冷却方式为IGBT底板水套冷却(其中,额定电流Ie=95 A,额定电压Ue=660 V)。

3 加载试验工作原理

交流电动机的同步转速表达式为:

其中:n为异步电动机的转速;f为异步电动机的频率;s为电动机转差率;p为电动机极对数。

由式(1)可知,转速n与频率f成正比,只要改变频率f即可改变电动机的转速,当频率f在0 Hz～50 Hz的范围内变化时,电动机转速调节范围非常宽。变频器就是通过改变电动机电源频率实现速度调节的,是一种理想的高效率、高性能的调速手段。

TKBP(Ⅱ)-660/170变频器是专为采煤机机载提供的两象限变频器,它的设计运行频率为1.6 Hz～80 Hz。设计特性为1.6 Hz～50 Hz是恒扭矩调速,对应采煤机的牵引速度为0 m/min～10.4 m/min;50 Hz～80 Hz是恒功率调速,对应采煤机的牵引速度为10.4 m/min～24.58 m/min。

本试验台的核心部件是两台具有主从关系的馈网负载变频器,即测试用变频器和被测试变频器。试验时,将变频器与电机的连线接好后,上电进入检测系统,选择变频器类型后,进入如图2所示的加载试验系统主界面。对被测试变频器依次设定频率值为5 Hz、10 Hz、20 Hz、30 Hz、40 Hz、50 Hz。以50Hz为例,给定被测试变频器频率值50 Hz,负载电机转动,拖动加载电机同方向转动,测出轻载电流值;给测试用变频器输入转矩,从10%逐渐增加至100%,加载电机与负载电机反方向转动,当达到额定转矩时,两电机扭矩平衡,记录额定转矩时的电流、温度值,通过对比测试用变频器和被测试变频器的参数运行曲线及两电机的实时转矩、电流、频率、温度等值,从而对测试用变频器的特性作出验证。

4 特性试验及结果验证

4.1 恒转矩—恒功率特性试验

被测试变频器输入电源电压为660 V,在1.6 Hz～80 Hz范围内进行恒转矩—恒功率特性试验。将输出频率依次设定为10 Hz、20 Hz、30 Hz、40 Hz、50 Hz、60 Hz、70 Hz,调节加载变频器给定转矩,从空载开始缓慢增加直至额定转矩,观察记录被测试变频器频率、电流、转矩的变化,生成恒转矩—恒功率特性曲线,见图3。

由图3可以看出:当频率从0 Hz逐渐增加至50Hz时,输出转矩为额定转矩保持恒定,转速逐渐增加,功率逐渐增加;当频率增加至50 Hz时,转速达到额定转速值,转矩开始降低,功率达到恒定值,保持稳定。即在0 Hz～50 Hz范围内变频器为恒转矩特性,在50 Hz～70 Hz范围内变频器为恒功率特性,验证了其恒转矩—恒功率特性。

4.2 温升试验

被测试变频器输入电源电压为660 V,进行温升试验时,将输出频率设定在额定频率50 Hz,转矩加至额定转矩,运行1 h后观察记录被测试变频器温度的变化,并计算温升值,结果见表1。

由表1可知,变频器底板温升3.9℃,IGBT温升为7℃,导线温升8.9℃,变频器内腔温升为7.8℃,均符合要求值。5结论

我们在采煤机专用变频器加载试验过程中,通过对图3中的恒转矩—恒功率特性曲线进行分析,验证了采煤机专用变频器的特性,即1.6 Hz～50 Hz是恒扭矩调速,50 Hz～80 Hz是恒功率调速。根据对表1的数据进行对比,验证了采煤机专用变频器在额定工作状态下温升符合要求的特性

摘要：主要介绍了采煤机专用变频器的加载试验以及加载试验对变频器的特性验证。

关键词：采煤机专用变频器,加载,特性验证

参考文献

[1]吴坚兰,陈秀琴.ACS800变频器在加载试验台控制系统中的应用[J].电气传动,2009,39(1):67-70.

[2]赵相宾,刘国林.GB/T12668.2-2002调速电气传动系统[S].北京:国家质量监督检验检疫总局,2002:15-35.

简述变频器在供水行业中的应用 第6篇

为解决供水过程中出现的此类问题,一种解决方法就是安装变频器,可以将变频器应用在水泵、闸门等处,以实现平滑调节供水流量、缓解供水压力,同时达到节能的目的。

变频器的使用,可以满足各种供水压力的需要。在实际生产操作过程中,水泵流量需时常调整,之前主要通过人工调大或者调小阀门来实现,速度慢,也会缩短阀门的寿命。而使用变频器就可以方便地调整水泵流量。这是为什么呢?首先,我们先来了解一下变频器的工作原理。变频器的一个重要部件是半导体器件,一般是GTO、GTR或IGBT,采用微处理器编程的正弦脉宽调制(SPWM)方法,将直流电变成可变电压和可变频率的正弦交流电,以驱动异步电机,实现无级调速。

变频器的使用减少了设备损耗,从而大大减少了企业的维修成本。电机正常直接运行时,由于直接启动,启动时的大电流带来的巨大冲力会导致传动机械的严重磨损,进而影响电机和其他相关设备的寿命,所以维修工作量大,维修成本高。当电机采用变频器进行调速运行后,由于变频器对电机实现了软启动,启动电流大大减小,降低了对电机的冲击,也相应延长了设备的使用寿命,大大减小了电机维护的工作量,减少了电机维护成本。采用变频器后,可有效降低对管道的冲击。有数据显示,原来泵组在工频启动时,出水压力基本为达到正常压力的1.35倍左右,持续大约2分钟左右;变频启动时出水压力没有明显变化。

变频器的使用节约了能源,从而大大减少了企业的制水成本。在供水系统中取水泵、供水泵的耗电量占整个用电设备能耗的40%左右,电费在自来水厂甚至约占制水成本的50%左右。可见,如果要减少制水成本,就必须减少企业的耗电量,那么首先我们需要知道的是“电”都被“耗”在什么地方了。用户用水量的时刻变化,需要泵机输出不同的流量,所以自来水厂的耗电量才十分巨大。采用变频器对取水泵、供水泵进行速度控制后,能够达到良好的节能效果。台山市台城供水厂安装变频器后,每年节约电费十几万元,大幅度降低了自来水厂的制水成本。

变频器的使用提高了生产效率,减轻了从业人员的工作强度。变频器是一种智能化设备,和许多先进的生产设备一样,采用计算机控制,调速精度高,调速系统在运转设备与备用设备之间用计算机控制,这样就实现了设备的自动运行,还可以针对相应的故障进行报警和保护,操作方式可由手动控制转变为自动监控控制。变频器的这一功能,大大减少了工作人员的工作量,改善了工人的工作环境,提高了工厂的自动化水平,提高了生产效率。

综上所述,变频器的应用实现了对水泵流量的控制,延长了设备的使用寿命,同时维护量减小,提高了系统的自动化程度,节约了大量电能和水资源,切实响应了国家节能降耗的号召,大大提高了生产效率。

我国很多水厂建设于二十世纪八九十年代,设备老旧,国家现在提倡企业节能减排。对于自来水厂来讲,面临的主要问题就是设备改造问题。不少自来水厂选择了安装变频器这一途径,起到了良好的效果。当然,从经济效益角度讲,安装变频器前期投资较大,所以部分水厂没有安装,但是我们应当看到的是改造后所带来的经济效益大大弥补了这一缺点,变频器投资的成本相较于后期节约的电费、维修费等是九牛一毛。

既然变频器的成本略高,我们在使用过程中更要注意保护它,使它能更久更好地为我们服务。所以我们应该在使用过程中注意以下问题:

(1)不要让变频器长时间的过载工作,这可能会损坏变频器,缩短变频器的使用寿命。(2)不要让变频器在温度过高的环境中工作,可能会造成风机被堵转,温度传感器性能不良等问题。(3)不要在变频器的电源电压、发电机组侧电压不够的情况下工作,这会出现变频器频繁欠压的问题,极易导致内部元件损坏;反之,如果电源电压、发电机组侧电压过高,则会出现变频器过压问题,也极易导致内部元件损坏。(4)不要让变频器的电器元件长期处于潮湿的环境中,可能会影响变频器线路板,造成线路板损坏。(5)如果使用者不按厂家要求检查和定期维护变频器,或多年不更换风机,不给变频器清扫,不检查螺丝的松动,长年累月的如此会大大缩短变频器的寿命。(6)如果参数没有设置成最佳使用状态,长期使变频器过流、过压等频繁跳保护,变频器电子模块、元件也会提前老化、损坏。

总之,变频器在当前节能降耗大环境下是一种有发展潜力的设备,目前不仅被应用于市政供水行业,还被广泛应用于电力、石油、石化、冶金、化工、矿山、有色、水泥、纺织、造纸、印染、船舶、铁路等多个行业。所以我们理应熟悉变频器的工作特性,使变频器能够真正地发挥作用。

关键词：变频器,供水行业,应用

参考文献