變頻器提升應用
1. 變頻器主要應用於啥方面 有什麼作用
變頻器節能主要表現在風機、水泵的應用上。
功能作用:
變頻節能
變頻器節能主要表現在風機、水泵的應用上。為了保證生產的可靠性,各種生產機械在設計配用動力驅動時,都留有一定的富餘量。當電機不能在滿負荷下運行時,除達到動力驅動要求外,多餘的力矩增加了有功功率的消耗,造成電能的浪費。風機、泵類等設備傳統的調速方法是通過調節入口或出口的擋板、閥門開度來調節給風量和給水量,其輸入功率大,且大量的能源消耗在擋板、閥門的截流過程中。當使用變頻調速時,如果流量要求減小,通過降低泵或風機的轉速即可滿足要求。
電動機使用變頻器的作用就是為了調速,並降低啟動電流。為了產生可變的電壓和頻率,該設備首先要把電源的交流電變換為直流電(DC),這個過程叫整流。把直流電(DC)變換為交流電(AC)的裝置,其科學術語為「inverter」(逆變器)。一般逆變器是把直流電源逆變為一定的固定頻率和一定電壓的逆變電源。對於逆變為頻率可調、電壓可調的逆變器我們稱為變頻器。變頻器輸出的波形是模擬正弦波,主要是用在三相非同步電動機調速用,又叫變頻調速器。對於主要用在儀器儀表的檢測設備中的波形要求較高的可變頻率逆變器,要對波形進行整理,可以輸出標準的正弦波,叫變頻電源。一般變頻電源是變頻器價格的15--20倍。由於變頻器設備中產生變化的電壓或頻率的主要裝置叫「inverter」,故該產品本身就被命名為「inverter」,即:變頻器。
變頻不是到處可以省電,有不少場合用變頻並不一定能省電。 作為電子電路,變頻器本身也要耗電(約額定功率的3-5%)。一台1.5匹的空調自身耗電算下來也有20-30W,相當於一盞長明燈. 變頻器在工頻下運行,具有節電功能,是事實。但是他的前提條件是:
第一、大功率並且為風機/泵類負載;
第二、裝置本身具有節電功能(軟體支持);
這是體現節電效果的三個條件。除此之外,無所謂節不節電,沒有什麼意義。如果不加前提條件的說變頻器工頻運行節能,就是誇大或是商業炒作。知道了原委,你會巧妙的利用他為你服務。一定要注意使用場合和使用條件才好正確應用,否則就是盲從、輕信而「受騙上當」。
功率因數補償節能
無功功率不但增加線損和設備的發熱,更主要的是功率因數的降低導致電網有功功率的降低,大量的無功電能消耗在線路當中,設備使用效率低下,浪費嚴重,使用變頻調速裝置後,由於變頻器內部濾波電容的作用,從而減少了無功損耗,增加了電網的有功功率。
軟啟動節能
1:電機硬啟動對電網造成嚴重的沖擊,而且還會對電網容量要求過高,啟動時產生的大電流和震動時對擋板和閥門的損害極大,對設備、管路的使用壽命極為不利。而使用變頻節能裝置後,利用變頻器的軟啟動功能將使啟動電流從零開始,最大值也不超過額定電流,減輕了對電網的沖擊和對供電容量的要求,延長了設備和閥門的使用壽命。節省了設備的維護費用。
2:從理論上講,變頻器可以用在所有帶有電動機的機械設備中,電動機在啟動時,電流會比額定高5-6倍的,不但會影響電機的使用壽命而且消耗較多的電量.系統在設計時在電機選型上會留有一定的餘量,電機的速度是固定不變,但在實際使用過程中,有時要以較低或者較高的速度運行,因此進行變頻改造是非常有必要的。變頻器可實現電機軟啟動、補償功率因素
2. 求助!轉矩提升的應用(三菱變頻器)
一般 風機水泵專用的變頻器 你看下它的VF 曲線 可能沒有轉矩提升的功能
恆轉矩的變頻器 都沒有問題 看下說明書 很容易
3. 變頻器的應用前景如何二十年內
淺析變頻器的應用現狀與前景展望
摘要:變頻器有著很好的發展及應用前景。本文概述變頻器在我國的發展和應用及以後我們在此技術方面應做的工作。
關鍵詞:變頻器;應用;前景展望
前言
近年來,隨著電力電子技術、計算機技術、自動控制技術的迅速發展,交流傳動與控制技術成為目前發展最為迅速的技術之一,電氣傳動技術面臨著一場歷史革命,即交流調速取代直流調速和計算機數字控制技術取代模擬控制技術已成為發展趨勢。電機交流變頻調速技術是當今節電、改善工藝流程以提高產品質量和改善環境、推動技術進步的一種主要手段。變頻調速以其優異的調速和起制動性能,高效率、高功率因數和節電效果,廣泛的適用范圍及其它許多優點而被國內外公認為最有發展前途的調速方式。深入了解交流傳動與控制技術的走向,具有十分積極的意義.
一、變頻器調速運行的節能原理
實現變頻調速的裝置稱為變頻器。變頻器一般由整流器、濾波器、驅動電路、保護電路以及控制器(MCU/DSP)等部分組成。首先將單相或三相交流電源通過整流器並經電容濾波後,形成幅值基本固定的直流電壓加在逆變器上,利用逆變器功率元件的通斷控制,使逆變器輸出端獲得一定形狀的矩形脈沖波形。在這里,通過改變矩形脈沖的寬度控制其電壓幅值;通過改變調制周期控制其輸出頻率,從而在逆變器上同時進行輸出電壓和頻率的控制,而滿足變頻調速對U/f協調控制的要求。PWM的優點是能消除或抑制低次諧波,使負載電機在近正弦波的交變電壓下運行,轉矩脈沖小,調速范圍寬。
採用PWM控制方式的電機轉速受到上限轉速的限制。如對壓縮機來講,一般不超過7000r/rain。而採用PAM控制方式的壓縮機轉速可提高1.5倍左右,這樣大大提高了快速增速和減速能力。同時,由於PAM在調整電壓時具有對電流波形的整形作用,因而可以獲得比PWM更高的效率。此外,在抗干擾方面也有著PWM無法比擬的優越性,可抑制高次諧波的生成,減小對電網的污染。採用該控制方式的變頻調速技術後,電機定子電流下降64% ,電源頻率降低30% ,出膠壓力降低57% 。由電機理論可知,非同步電機的轉速可表示為:
n=60·f 8(1—8)/p
f s為電機定子頻率(也即是電網頻率),P電機定子的繞組極對數,s為轉差率。由上式可知,只要轉差率不太大,可以近似認為轉速n與f s成正比,這就意味著連續平滑的改變電源頻率,就可以實現交流電動機大范圍的連續平滑調速。例如一個額定轉速3000轉/分的電動機,由變頻器供電,若啟動頻率設定為5HZ,那麼變頻器可以運行在5—50HZ之間的任一頻率上,則電動機可以運行在30o——3000轉/分之間的任一轉速上·電動機由市電啟動,啟動平衡,力矩大又節能。
50HZ380V的市電經過整流濾波環節後成為直流電,再經過逆變環節變成了頻率和幅度都可調的交流電。在變頻器主迴路中電能經過了交流— —直流— —交流的變換,所以這類變頻器稱作交— —直—— 交類變頻器。
二、我國變頻器技術的發展及應用概況
(一)變頻器的發展
隨著生產技術的不斷發展,直流拖動的薄弱環節逐步顯露出來。由於換向器的存,直流電機的維護量加大,單機容量、最高轉速以及使用環境都受到限制。人們開始轉向結構簡單、運行可靠、維護方便、價格低廉的非同步電動機。但非同步電動機的調速性能難以滿足生產的需要。於是,從20世紀30年代開始,人們致力於交流調速技術的研究,然而進展緩慢。在相當長的時期內,直流調速一直以其優異的性能統治著電氣傳動領域。20世紀60年代以後,特別是70年代以來,電力電子技術、控制技術和微電子技術的飛速發展,使得交流調速性能可以與直流調速相媲美。目前,交流調速已進入逐步代替直流調速的時代。
(二)我國變頻器的應用
變頻器主要用於交流電動機(非同步電機或同步電機)轉速的調節,是公認的交流電動機最理想、最有前途的調速方案,除了具有卓越的調速性能之外,變頻器還有顯著的節能作用,是企業技術改造和產品更新換代的理想調速裝置。自上世紀80年代被引進中國以來,變頻器作為節能應用與速度工藝控制中越來越重要的自動化設備,得到了快速發展和廣泛的應用。
1、變頻器與節能
變頻器產生的最初用途是速度控制,但目前在國內應用較多的是節能。中國是能耗大國,能源利用率很低,而能源儲備不足。在2003年的中國電力消耗中,60—70%為動力電,而在總容量為5.8億千瓦的電動機總容量中,只有不到2000萬千瓦的電動機是帶變頻控制的。據分析,在中國,帶變動負載、具有節能潛力的電機至少有1.8億千瓦。因此國家大力提倡節能措施,並著重推薦了變頻調速技術。
應用變頻調速,可以大大提高電機轉速的控制精度,使電機在最節能的轉速下運行。以風機水泵為例,根據流體力學原理,軸功率與轉速的三次方成正比。當所需風量減少,風機轉速降低時,其功率按轉速的三次方下降。因此,精確調速的節電效果非常可觀。與此類似,許多變動負載電機一般按最大需求來生產電動機的容量,故設計裕量偏大。而在實際運行中,輕載運行的時間所佔比例卻非常高。如採用變頻調速,可大大提高輕載運行時的工作效率。因此,變動負載的節能潛力巨大。
作為節能目的,變頻器廣泛應用於各行業。以電力行業為例,由於中國大面積缺電,電力投資將持續增長,同時,國家電改方案對電廠的成本控制提出了要求,降低內部電耗成為電廠關注焦點,因此變頻器在電力行業有著巨大的發展潛力,尤其是高壓變頻器和大功率變頻器。
2、變頻器與工藝控制(速度控制)
目前,中國的設備控制水平與發達國家相比還比較低,製造工藝和效率都不高,因此提高設備控制水平至關重要。由於變頻調速具有調速范圍廣、調速精度高、動態響應好等優點,在許多需要精確速度控制的應用中,變頻器正在發揮著提升工藝質量和生產效率的顯著作用。
3、變頻家電
除了工業相關行業,在普通家庭中,節約電費、提高家電性能、保護環境等受到越來越多的關注,變頻家電成為變頻器的另一個廣闊市場和應用趨勢。帶有變頻控制的冰箱、洗衣機、家用空調等,在節電、減小電壓沖擊、降低噪音、提高控制精度等方面有很大的優勢。
三、國內變頻技術的現狀和發展前景
國內已經有較多的變頻器生產廠,但大部分的產品都是V/F控制和電壓空間矢量控制變頻器,使用在調速精度和動態性能要求不高的負載上應該沒有問題。工業應用中絕大部分都是這種負載,變頻器在這種場合應用最重要的要求是可靠性,國產變頻器占國內市場份額不高的主要原因是產品品質不過硬。V/F控制和電壓空間矢量控制變頻器比矢量控制變頻器從技術上來看要簡單得多,由於國內廠家大部分都是手工作坊式的生產,工藝欠佳,檢測手段有限,品質的一致性和穩定性難以保證。同樣是V/F控制的變頻器,國外的產品比國內的產品品質要好,這可能是生產工藝方面的差距。差距最大的是半導體功率器件的製造業,至今在國內這仍是一個空白。
變頻器技術的另外一個層面是應用技術。多年來,國家經貿委一直會同國家有關部門致力於變頻器技術的開發及推廣應用,在技術開發及技術改造方面給予了重點扶持,組織了變頻調速技術的評測推薦工作,並把推廣應用變頻調速技術作為風機、水泵節能技改專項的重點投資方向,同時鼓勵單位開展同貸同還方式,抓開發、抓示範工程、抓推廣應用,還處理了風機、水泵節能中心,開展信息咨詢和培訓。1995—1997年,3年間我國風機、水泵變頻調速技術改造投入資金3.5億元,改造總容量達100萬千瓦,可年節電7億度,平均投資回收期約2年。據有關資料表明,我國變頻調速技術應用已經取得了相當大的成績,每年有數十億元的銷售額,說明我國的變頻器應用已非常廣泛。從簡單的手動控制到基於RS一485網路的多機控制,與計算機和PLC聯網組成復雜的控制系統。在大型綜合自動化系統,先進控制與優化技術,大型成套專用系統,如連鑄連軋生產線、高速造紙生產線、電纜光纖生產線、化纖生產線、建材生產線等,變頻器的作用是電氣傳動控制,其控制的復雜性、控制精度和動態響應都有很高的要求,已經完全取代了直流調速技術。近年來,變頻器在功能上,利用先進的控制理論,開發出了諸如卷取、提升、主從等控制功能,使應用系統的構成更加方便和容易,使變頻器的應用技術提高到一個新的水平。
四、結論
變頻調速這一技術正越來越廣泛的深入到行業中。它的節能、省力、易於構成自控系統的顯著優勢應用變頻調速技術也是改造挖潛、增加效益的一條有效途徑。尤其是在高能耗、低產出的設備較多的企業,採用變頻調速裝置將使企業獲得巨大的經濟利益,同時這也是國民經濟可持續發展的需要。
4. 變頻器的應用有哪些
變頻器一般用於交流電機的調速
1:節能,一般用在風機、水泵的調速上
2:提高產品質量,例如紡織廠、搪瓷廠等
3:改善工作環境,例如電梯、中央空調等。
5. 變頻器應用的分析題
淺析變頻器應用現狀與前景展望
摘要:變頻器著發展及應用前景本文概述變頻器我發展應用及我技術面應做工作
關鍵詞:變頻器;應用;前景展望
前言
近隨著電力電技術、計算機技術、自控制技術迅速發展交流傳與控制技術目前發展迅速技術電氣傳技術面臨著場歷史革命即交流調速取代直流調速計算機數字控制技術取代模擬控制技術已發展趨勢電機交流變頻調速技術今節電、改善工藝流程提高產品質量改善環境、推技術進步種主要手段變頻調速其優異調速起制性能高效率、高功率數節電效廣泛適用范圍及其許優點內外公認發展前途調速式深入解交流傳與控制技術走向具十積極意義.
、變頻器調速運行節能原理
實現變頻調速裝置稱變頻器變頻器般由整流器、濾波器、驅電路、保護電路及控制器(MCU/DSP)等部組首先單相或三相交流電源通整流器並經電容濾波形幅值基本固定直流電壓加逆變器利用逆變器功率元件通斷控制使逆變器輸端獲定形狀矩形脈沖波形通改變矩形脈沖寬度控制其電壓幅值;通改變調制周期控制其輸頻率逆變器同進行輸電壓頻率控制滿足變頻調速U/f協調控制要求PWM優點能消除或抑制低諧波使負載電機近弦波交變電壓運行轉矩脈沖調速范圍寬
採用PWM控制式電機轉速受限轉速限制壓縮機講般超7000r/rain採用PAM控制式壓縮機轉速提高1.5倍左右提高快速增速減速能力同由於PAM調整電壓具電流波形整形作用獲比PWM更高效率外抗干擾面著PWM比擬優越性抑制高諧波減電網污染採用該控制式變頻調速技術電機定電流降64% 電源頻率降低30% 膠壓力降低57% 由電機理論知非同步電機轉速表示:
n=60·f 8(1—8)/p
f s電機定頻率(即電網頻率)P電機定繞組極數s轉差率由式知要轉差率太近似認轉速n與f s比意味著連續平滑改變電源頻率實現交流電機范圍連續平滑調速例額定轉速3000轉/電機由變頻器供電若啟頻率設定5HZ變頻器運行5—50HZ間任頻率則電機運行30o——3000轉/間任轉速·電機由市電啟啟平衡力矩節能
50HZ380V市電經整流濾波環節直流電再經逆變環節變頻率幅度都調交流電變頻器主路電能經交流— —直流— —交流變換所類變頻器稱作交— —直—— 交類變頻器
二、我變頻器技術發展及應用概況
()變頻器發展
隨著產技術斷發展直流拖薄弱環節逐步顯露由於換向器存直流電機維護量加單機容量、高轉速及使用環境都受限制始轉向結構簡單、運行靠、維護便、價格低廉非同步電機非同步電機調速性能難滿足產需要於20世紀30代始致力於交流調速技術研究進展緩慢相期內直流調速直其優異性能統治著電氣傳領域20世紀60代特別70代電力電技術、控制技術微電技術飛速發展使交流調速性能與直流調速相媲美目前交流調速已進入逐步代替直流調速代
(二)我變頻器應用
變頻器主要用於交流電機(非同步電機或同步電機)轉速調節公認交流電機理想、前途調速案除具卓越調速性能外變頻器顯著節能作用企業技術改造產品更新換代理想調速裝置自世紀80代引進變頻器作節能應用與速度工藝控制越越重要自化設備快速發展廣泛應用
1、變頻器與節能
變頻器產初用途速度控制目前內應用較節能能耗能源利用率低能源儲備足2003電力消耗60—70%力電總容量5.8億千瓦電機總容量2000萬千瓦電機帶變頻控制據析帶變負載、具節能潛力電機至少1.8億千瓦家力提倡節能措施並著重推薦變頻調速技術
應用變頻調速提高電機轉速控制精度使電機節能轉速運行風機水泵例根據流體力原理軸功率與轉速三比所需風量減少風機轉速降低其功率按轉速三降精確調速節電效非觀與類似許變負載電機般按需求產電機容量故設計裕量偏實際運行輕載運行間所佔比例卻非高採用變頻調速提高輕載運行工作效率變負載節能潛力巨
作節能目變頻器廣泛應用於各行業電力行業例由於面積缺電電力投資持續增同家電改案電廠本控制提要求降低內部電耗電廠關注焦點變頻器電力行業著巨發展潛力尤其高壓變頻器功率變頻器
2、變頻器與工藝控制(速度控制)
目前設備控制水平與發達家相比比較低製造工藝效率都高提高設備控制水平至關重要由於變頻調速具調速范圍廣、調速精度高、態響應等優點許需要精確速度控制應用變頻器發揮著提升工藝質量產效率顯著作用
3、變頻家電
除工業相關行業普通家庭節約電費、提高家電性能、保護環境等受越越關注變頻家電變頻器另廣闊市場應用趨勢帶變頻控製冰箱、洗衣機、家用空調等節電、減電壓沖擊、降低噪音、提高控制精度等面優勢
三、內變頻技術現狀發展前景
內已經較變頻器產廠部產品都V/F控制電壓空間矢量控制變頻器使用調速精度態性能要求高負載應該沒問題工業應用絕部都種負載變頻器種場合應用重要要求靠性產變頻器占內市場份額高主要原產品品質硬V/F控制電壓空間矢量控制變頻器比矢量控制變頻器技術看要簡單由於內廠家部都手工作坊式產工藝欠佳檢測手段限品質致性穩定性難保證同V/F控制變頻器外產品比內產品品質要能產工藝面差距差距半導體功率器件製造業至今內仍空白
變頻器技術另外層面應用技術家經貿委直同家關部門致力於變頻器技術發及推廣應用技術發及技術改造面給予重點扶持組織變頻調速技術評測推薦工作並推廣應用變頻調速技術作風機、水泵節能技改專項重點投資向同鼓勵單位展同貸同式抓發、抓示範工程、抓推廣應用處理風機、水泵節能展信息咨詢培訓1995—19973間我風機、水泵變頻調速技術改造投入資金3.5億元改造總容量達100萬千瓦節電7億度平均投資收期約2據關資料表明我變頻調速技術應用已經取相績每數十億元銷售額說明我變頻器應用已非廣泛簡單手控制基於RS485網路機控制與計算機PLC聯網組復雜控制系統型綜合自化系統先進控制與優化技術型套專用系統連鑄連軋產線、高速造紙產線、電纜光纖產線、化纖產線、建材產線等變頻器作用電氣傳控制其控制復雜性、控制精度態響應都高要求已經完全取代直流調速技術近變頻器功能利用先進控制理論發諸卷取、提升、主等控制功能使應用系統構更加便容易使變頻器應用技術提高新水平
四、結論
變頻調速技術越越廣泛深入行業節能、省力、易於構自控系統顯著優勢應用變頻調速技術改造挖潛、增加效益條效途徑尤其高能耗、低產設備較企業採用變頻調速裝置使企業獲巨經濟利益同民經濟持續發展需要
6. 變頻器主要應用於哪些行業
變頻器廣泛應用於各工業領域,尤其在電梯、紡織、機床、起重運輸和港口等行業。可以試試沈控變頻器,他家品牌知名度高,有有著相當廣闊的市場
7. 變頻器的應用領域有哪些,
變頻器應用非常廣泛,按電壓等級分低壓變頻器和中高壓變頻,各行業應用的目的回和需求有差異:答
1、鋼鐵:軋機、輥道、風機、泵、起重機、鋼包車、轉爐傾動等。
2、軋鋼制線:拉線機、卷繞機、鼓風機、泵、起重機械、定長剪切、自動送料。
3、電力:鍋爐鼓用鼓風機、給水泵、離心混料機、傳送帶、揚水發電站、飛輪等。
4、石油:輸油泵、電潛泵、注水泵、抽油機等。
5、造紙業:造紙機、泵、粉碎機、風機、攪拌機、鼓風機等。
拓展資料
變頻器主要由整流(交流變直流)、濾波、逆變(直流變交流)、制動單元、驅動單元、檢測單元微處理單元等組成。變頻器靠內部IGBT的開斷來調整輸出電源的電壓和頻率,根據電機的實際需要來提供其所需要的電源電壓,進而達到節能、調速的目的。
另外,變頻器還有很多的保護功能,如過流、過壓、過載保護等等。隨著工業自動化程度的不斷提高,變頻器也得到了非常廣泛的應用。
參考資料:搜狗網路-變頻器
8. 變頻器在各行業的應用有哪些
變頻器應用非復常廣泛,按電壓制等級分低壓變頻器和中高壓變頻,各行業應用的目的和需求有差異:
石油:輸油泵、電潛泵、注水泵、抽油機等
化工:擠壓機、膠片傳送帶、攪拌機、壓縮機、鼓風機、噴霧器、泵等。
鋼鐵:軋機、輥道、風機、泵、起重機、鋼包車、轉爐傾動等。
冶金行業:軋鋼機、輥道、高爐風機、泵、起重機械、高爐送料、鋼廠拋光等
軋鋼制線:拉線機、卷繞機、鼓風機、泵、起重機械、定長剪切、自動送料
建築:電梯、傳送帶、空調設備、鼓風機、泵等
電力:鍋爐鼓用鼓風機、給水泵、離心混料機、傳送帶、揚水發電站、飛輪等
礦業:泥漿泵、傳送帶、提升機、切削機、掘削機、起重機、鼓風機、泵、壓縮機等
交通:電動汽車、電力機車、船舶推進、空壓機、電纜車等
水泥:回轉窯、起重機械、鼓風機、泵、主傳動電機、傳送帶、立窯風機等。
造紙業:造紙機、泵、粉碎機、風機、攪拌機、鼓風機等
電子製造業:空壓機、注塑機、中央空調、風機、泵、傳送帶等
9. 求變頻器應用在煤礦提升機上的具體方案
三晶變頻器在煤礦提升機上的應用
礦井提升機是煤礦、鐵礦、有色金屬礦生產過程中的重要設備。提升機的安全、可靠運行,直接關繫到企業的生產狀況和經濟效益。本文介紹的是煤礦斜井絞車提升機採用SAJ-8000Z(132kw)變頻器進行改造的實例及所取得的節能等效益。
引言
礦井提升機是煤礦、鐵礦、有色金屬礦生產過程中的重要設備。提升機的安全、可靠運行,直接關繫到企業的生產狀況和經濟效益。煤礦井下採煤,採好的煤通過斜井用提升機將煤車拖到地面上來。煤車廂與火車的運貨車廂類似,只不過高度和體積小一些。在井口有一絞車提升機,由電機經減速器帶動捲筒旋轉,鋼絲繩在捲筒上纏繞數周掛上一列煤車車廂,在電機的驅動下將裝滿煤的列車從斜井拖上來或放下去。這種拖動系統要求電機頻繁的正、反轉起動,減速制動,而且電機的轉速按一定規律變化。斜井提升機的機械結構示意圖如圖1所示。斜井提升機的動力由繞線式電機提供,採用轉子串電阻調速。提升機的基本參數是:電機功率55kW,捲筒直徑Φ1200mm,減速器減速比24:1,最高運行速度2.5m/s,鋼絲繩長度為120m。
目前,大多數中、小型礦井採用斜井絞車提升,傳統斜井提升機普遍採用交流繞線式電機串電阻調速系統,電阻的投切用繼電器—交流接觸器控制。這種控制系統由於調速過程中交流接觸器動作頻繁,設備運行的時間較長,交流接觸器主觸頭易氧化,引發設備故障。另外,提升機在減速和爬行階段的速度控制性能較差,經常會造成停車位置不準確。提升機頻繁的起動、調速和制動,在轉子外電路所串電阻的上產生相當大的功耗。這種交流繞線式電機串電阻調速系統屬於有級調速,調速的平滑性差;低速時機械特性較軟,靜差率較大;電阻上消耗的轉差功率大,節能較差;起動過程和調速換擋過程中電流沖擊大;中高速運行震動大,安全性較差。
改造方案
為克服傳統交流繞線式電機串電阻調速系統的缺點,採用變頻調速技術改造提升機,可以實現全頻率(0~50Hz)范圍內的恆轉矩控制。對再生能量的處理,可採用價格低廉的能耗制動方案或節能更加顯著的回饋制動方案。為安全性考慮,液壓機械制動需要保留,並在設計過程中對液壓機械制動和變頻器的制動加以整合。礦井提升機變頻調速方案如圖2所示。
考慮到繞線式電動機比鼠籠式電動機的力矩大,且過載能力強,所以仍用原來的4極55kW繞線式電機,在用變頻器驅動時需將轉子三根引出線短接。提升機在運行過程中,井下和井口必須用信號進行聯絡,信號未經確認,提升機不能運行。為顯示運行時車廂的位置,使用E6C3-CS5C 40P旋轉編碼器,即電機旋轉1圈旋轉編碼器產生40個脈沖,這樣每兩個脈沖對應車廂走過的距離為1200×π/(24×40)=3.927,約為3.9mm。則與實際距離的誤差值為4-3.9=0.027mm,捲筒運行一圈誤差為0.027×40×24=25.29mm,已知鋼絲繩長度為120m,如果兩個脈沖對應車廂走過的距離用近似值3.9mm計算,120m全程誤差為25.92×120000/1200π≈825mm。再考慮到實際檢測過程中有一個脈沖的誤差,則最大的誤差在821mm~829mm之間,對於數十米長的車廂來說誤差范圍不到1m,精度足夠。因此,用計數器實時統計旋轉編碼器發出的脈沖個數,則可計算出車廂的位置並用顯示器顯示。另外一個問題是計數過程中有無累計誤差存在?實際檢測時,在一個提升過程開始前,首先將計數器復位,第一個重車廂經過某個位置時,打開計數器計數,車廂在斜井中的位置以此點為基準計算,沒有累計誤差。在操作台上,用8英寸觸摸屏顯示交流電壓和電機工作電流以及車廂的位置。
方案實施
斜井提升負載是典型的摩檫性負載,即恆轉矩特性負載。重車上行時,電機的電磁轉矩必須克服負載阻轉矩,起動時還要克服一定的靜摩檫力矩,電機處於電動工作狀態,且工作於第一象限。在重車減速時,雖然重車在斜井面上有一向下的分力,但重車的減速時間較短,電機仍會處於再生狀態,工作於第二象限。當列重車上行時,電機處於反向電動狀態,工作在第三象限和第四象限。另外,有占總運行時間10%的時間單獨運送工具或器材到井下時,電機純粹處於第二或第四象限,此時電機長時間處於再生發電狀態,需要進行有效的制動。用能耗制動方式必將消耗大量的電能;用回饋制動方式,可節省這部分電能。但是,回饋制動單元的價格較高,考慮到單獨運送工具或器材到井下僅占總運行時間的10%,為此選用價格低廉的能耗制動單元加能耗電阻的制動方案。
提升機的負載特性為恆轉矩位能負載,起動力矩較大,選用變頻器時適當地留有餘量,因此,三晶132kW變頻器。由於提升機電機絕大部分時間都處於電動狀態,僅在少數時間有再生能量產生,變頻器接入一制動單元和制動電阻,就可以滿足重車下行時的再生制動,實現平穩的下行。井口還有一個液壓機械制動器,類似電磁抱閘,此制動器用於重車靜止時的制動,特別是重車停在斜井的斜坡上,必須有液壓機械制動器制動。液壓機械制動器受PLC和變頻器共同控制,機械制動是否制動受變頻器頻率到達埠的控制,起動時當變頻器的輸出頻率達到設定值,例如0.2Hz,變頻器A、B埠輸出信號,表示電機轉矩已足夠大,打開液壓機械制動器,重車可上行;減速過程中,當變頻器的頻率下降到0.2Hz時,表示電機轉矩已較小,液壓機械制動器制動停車。緊急情況時,按下緊急停車按鈕,變頻器能耗制動和液壓機械制動器同時起作用,使提升機在盡量短的時間內停車。
提升機傳統的操作方式為,操作工人坐在煤礦井口操作台前,手握操縱桿控制電機正、反轉共三擋速度。為適應操作工人這種操作方式,變頻器採用無級(無檔位)調速。
節電率與投資回報分析
某鐵底礦使用的煤礦提升機,原採用132KW三相非同步電動機,轉子串電阻調速,用交流接觸器進行速度切換,由於功率比較大,所以啟動換檔時沖擊電流大,中高速運行不平穩,大量的電能消耗在轉子電阻上,告成能源的極大浪費。同時,工人的操作環境也極惡劣,急需進行改造。
由於變頻器具有軟啟動、大范圍內平滑調速、節能效果顯著等優點,因此我礦經過多方考察,決定採用廣州三晶電氣有限公司生產的系列變頻器對絞車系統進行變頻改造,經過幾個月的運行,證明改造的效果比較理想,主要表現在:
1、實現了啟動時的軟啟動、軟停車,減輕了對電網的沖擊。
2、變頻器的頻率連續調節,使調速更加方便、可靠,運行更平穩。
3、使用變頻器後省去原先的換檔接觸器及調速電阻,即節省了維修費用,又減少了停機維修時間,從而提高了產量。同時改善了惡劣操作環境,使工人避免在夏季調速電阻發熱告成的高溫條件下工作。
4、在低速時節能效果十分明顯。礦井深300多米,測量時用4/50的電度表,在相同耗電量的情況下,用工頻可拉17勾,而使用變頻可拉26勾,即變頻比工頻多拉9勾。經估算節電率約為20%。由於使用了變頻器,設備基本上是滿載運行。即使我們採用保守演算法,把132KW的電機功率折扣為120KW,每天只使用20小時,每年工作360天,一年節電仍高達30.24萬度(120*0.35*20*360=302400度)。若以每度電0.5元計算(當地電價0.6元),則每年可節電費15萬多元(302400*0.5=151200元)。
結束語
繞線式電機轉子串電阻調速,電阻上消耗大量的轉差功率,速度越低,消耗的轉差功率越大。使用變頻調速,是一種不耗能的高效的調速方式。提升機絕大部分時間都處在電動狀態,節能十分顯著,經測算節能20%以上,取得了很好的經濟效益。另外,提升機變頻調速使系統運行的穩定性和安全性得到大大的提高,減少了運行故障和停工工時,節省了人力和物力,提高了運煤能力,間接的經濟效益也很可觀。
10. 施耐德ATV71變頻器在提升應用時的問題
觀察了沒 變頻器真的顯示了 啟動了一下嗎 是什麼的提升 鋼絲繩滾筒 連接的吧
那就從 能耗制動或直流制動 方面考慮 了 有可能是 鋼絲繩 重力的原故 吧