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罗茨鼓风机:罗茨鼓风机节能改造

罗茨鼓风机:罗茨鼓风机节能改造

罗茨鼓风机节能改造:应用案例 | 高压变频器在罗茨鼓风机节能改造中的应用

  原标题:应用案例 | 高压变频器在罗茨鼓风机节能改造中的应用

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  1 引言

  变频调速技术以其卓越的调速性能、显著的节电效果,改善设备的运行工况,提高系统的安全可靠性,延长设备使用寿命等优点,成为现代电力传动技术的一个发展方向。而通过调节风门、挡板开度的大小来调整受控对象的方法,不仅控制精度受到限制,而且还造成大量的能源浪费和设备损耗。随着当今社会市场竞争不断加剧,采用变频调速技术对这类负载进行改造,成为社会的潮流。

  2 用户简介

  四川某矿业有限公司是一家股份制民营企业,是我国西部地区设备、工艺和技术较先进、产品质量较好、生产能力较大、销量较大的铅锌生产企业之一。该公司有一个罗茨鼓风机,用于焙烧炉供气,焙烧炉正常生产时,需要保持空气压力为13kPa左右。但考虑到开炉及处理异常情况时的工艺要求,所选风机的富裕量达50%左右。由于罗茨鼓风机的风量余量很大,正常工作时,随着炉子的产量和锌矿石成分的变化,风机的工况也须调整。为了调节送风量,采取在送风管上放风,大量空气排空,风机放空噪音很大,严重影响了周围居民的生活。

  随着市场竞争的加剧,该矿采取各种措施降本增效。众所周知,罗茨风机的风压是不受风机转速限制的,不论转速变化如何其风压可以保持基本不变。而风量则与风机转速成正比的,即Q=KN,Q:表示风量,N:表示风机转速,K:为系数。

  罗茨鼓风机属于恒转矩负载,其节电率与转速降成正比即N%=△N%,虽然不同于一般风机、水泵节电率更高,但因它的功率较大,而且连续24小时工作的,开动时间亦很长。因此节电潜力大,节电效果明显。

  该公司领导基于降低生产成本和降低风机运行噪音两方面考虑,决定选用变频器对罗茨风机进行改造。经过招标,决定采用新风光电子公司生产的JD-BP38-450F (450kW/10kV)高压变频器对罗茨鼓风机进行调速改造。

  现场罗茨鼓风机参数如表1、表2所示。

  3 新风光JD-BP38系列高压变频调速系统技术特点

  风光牌JD-BP38系列高压变频器以高速DSP为控制核心,采用无速度矢量控制技术、功率单元串联多电平技术,属高-高电压源型变频器,其谐波指标远小于IEEE519-1992的谐波标准,输入功率因数高,输出波形质量好,不必采用输入谐波滤波器、功率因数补偿装置和输出滤波器;不存在谐波引起的电机附加发热和转矩脉动、噪音、输出dv/dt、共模电压等问题,可以使用普通的异步电机。具体来说,风光高压变频器除具有一般普通变频器的性能外,还具有以下突出特点:

  (1)采用高速DSP作为中央处理器,运算速度更快,控制更精准。

  (2)矢量控制技术,通过测量和控制交流电动机定子电流矢量,根据磁场定向原理分别对交流电动机的励磁电流和转矩电流进行控制,从而达到控制交流电动机转矩的目的。启动转矩大,转矩动态响应快,调速精度高,带负载能力强。

  (3)快速飞车启动功能。能够识别电机的速度并在电机不停转的情况下直接起动。在变频器受到负载冲击保护后可对其自动复位,然后再自动启动,即可避免重要场合(如水泥厂高温风机)变频保护停机造成的损失。快速飞车启动技术可实现变频器在0.1s之内从保护状态复位重新带载运行。

  (4)工频/变频无扰切换技术。现在的高压变频调速系统一般设置工频旁路切换柜,变频器发生故障时能使高压电机转至工频运行,旁路切换有手动旁路和自动旁路切换两种型式,手动旁路需人工操作,适应于无备用装置或不重要的运行工况,自动旁路可在变频器发生故障后直接自动转换至工频运行。新风光公司提供的自动旁路切换柜,不仅可实现变频故障情况下自动由变频转换至工频运行状态,还可实现在变频检修完毕后由工频瞬间转换至变频运行的功能,整个转换过程不会对用户设备的运行造成任何影响。

  (5)电网瞬时掉电重启技术,电网瞬间掉电可自动重启,可提供最长60s的等待时间。

  (6)线电压自动均衡技术(星点漂移技术)。变频器某相有单元故障后,为了使线电压平衡,传统的处理方法是将另外两相的电压也降至与故障相相同的电压,而线电压自动均衡技术通过调整相与相之间的夹角,在相电压输出最大且不相等的前提下保证最大的线电压均衡输出。

  (7)振荡抑制技术,电机轻载或者空载的时候会出现局部不稳定现象,这时电流幅值波动很大,电流的振荡有可能会导致系统因为过流或过压而触发保护。新风光公司采用优越的电流算法,有效地抑制电流的振荡,保证系统稳定可靠的工作。

  (8)多机主从控制技术,变频器具备主从控制功能,多台变频器之间可通过数据总线组成主从控制网络。将其中的一台设为主机,其他设为从机,主机实时采集各从机的状态信息,同时发送给各从机频率、转矩指令,实现各台变频器的功率平衡和综合控制。该技术适用于皮带机、摩擦式提升机等需要功率平衡控制的场合。

  (9)输出电压自动稳压技术,变频器实时检测各单元母线电压,根据母线电压调整输出电压,从而实现自动稳压功能。避免电网波动对输出电压的影响。

  (10)故障单元热复位技术,若单元在运行中故障,且变频器对其旁路继续运行,此时可在运行中对故障单元进行复位,不必等变频器停机。

  (11)单元直流电压检测:实时显示检测系统的直流电压,从而实现输出电压的优化控制,降低谐波含量,保证输出电压的精度,提升系统控制性能,并可使保证运行维护人员实现对功率单元运行状况的全面把握。

  (12)具备突发相间短路保护功能。如果由于设备原因及其他原因造成输出短路,此时如果变频器不具备相间短路保护功能,将会导致重大事故。变频器在发生类似问题时能够立即封锁变频器输出,保护设备不受损害,避免事故的发生。

  (13)限流功能:当变频器输出电流超过设定值,变频器将自动限制电流输出,避免变频器在加减速过程中或因负载突然变化而引起的过流保护,最大限度减少停机次数。

  (14)多种控制方式,可选择本机控制、远控盒控制、DCS控制支持MODBUS、PROFIBUS等通讯协议频率设定可以现场给定、通讯给定等支持频率预设、加减速功能。

  4 高压变频器主回路控制方案

  高压变频器设备安装在风机值班室内,原高压柜至电机的高压电缆用做改造时电机至变频器连接电缆,变频器至高压柜电缆重新敷设,同时敷设集控室至高压变频器的控制电缆用于变频器的远程控制,采集现场设备状态信号,实现设备的实时调节及信号反馈。此外还需敷设一根高压柜至变频器的控制电缆,用于高压柜合闸允许和高压柜紧急分闸控制。

  一次接线如图1所示。

  图1 手动旁路柜

  图1旁路柜中,共有3个高压隔离开关,为了确保不向变频器输出端反送电,K2与K3采用电磁互锁操动机构,实现电磁互锁。当K1、K3闭合,K2断开时,电机变频运行;当K1、K3断开,K2闭合时,电机工频运行,此时变频器从高压中隔离出来,便于检修、维护和调试。

  旁路柜必须与上级高压断路器DL连锁,DL合闸时,绝对不允许操作旁路隔离开关与变频输出隔离开关,以防止出现拉弧现象,确保操作人员和设备的安全。

  故障分闸:将变频器“高压分断”信号与旁路柜“变频投入”信号串联后,并联于高压开关分闸回路。在变频投入状态下,当变频器出现故障时,分断变频器高压输入;旁路投入状态下,变频器故障分闸无效。保护:保持原有对电机的保护及其整定值不变。

  5 罗茨鼓风机改造运行情况

  罗茨鼓风机高压变频器一次正式投入运行,至今运行正常两年。改造达到了预期目的。罗茨鼓风机电机电流大大减小,风机运行噪声大大降低。变频运行后,送风管上防风管关闭,根据焙烧炉生产量的大小,随时调节罗茨鼓风机的风量大小,满足生产沸腾炉的工艺要求,而且现场人员操作非常方便。

  5.1节能计算

  2015年6月该公司节能服务中心随机对罗茨鼓风机高压变频器进行了测试,记录数据如表3所示。

  根据表3,罗茨鼓风机工频运行时,功率因数取0.8,电源电压10.20kV,计算每小时耗电为:327.9kW。罗茨鼓风机变频运行时,功率因数为0.97,变频输入电压10.20kV,计算每小时耗电为:169.5kW。较工频运行时每小时节约电量158.2kW。每年运行300d,每天运行24h,那么年节约电量:158.2kW×24h×300d=113.9万kW? h。

  通过以上变频运行数据,在与生产工况基本相同的工频运行相比,电机电流、消耗功率大大减小,节能效果是非常明显的。

  5.2间接效益

  (1)有效地改善了现场运行环境。采用变频调速后,大大减少了风机管道震动频率和噪音。消除了风机的旁路放空噪声,解决了风机扰民问题,改善了工人的工作环境。

  (2)减少了维护工作量和维护费用,延长了设备的使用寿命。由于采用了变频调速技术,电机启动、调速平稳,不存在启动电流冲击,而且罗茨鼓风机和驱动电机都处于相对额定转速较低的转速上,因而其零部件的机械磨损减少,降低了维护费用,延长了风机使用寿命。

  (3)改变了过去以调节出口空气排放方式来调节风量的生产方式,劳动强度减轻,调节的及时性好,提高了产品的合格率。

  6 结束语

  该罗茨风机经过变频改造之后,不仅达到了良好的节能效果,降低了噪音,并且提高了企业的产品质量。随着国家对节能减排的越来越重视,企业通过各种措施降低生产成本,其中变频技术起到了重要作用。

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罗茨鼓风机节能改造:易能罗茨风机_罗茨风机

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  SAJ8000F风机专用型

  产品特点

  ■针对风机节能控制设计

  ■内置PID和先进的节能软件

  ■高效节能,节电效果20%~60%(根据实际工况而定)

  ■简便管理、安全保护、实现自动化控制

  ■延锦工机设备寿命、保护电网稳定、保减磨损,降低故障率

  ■实现软启,制动功能

  更多描述

  应用行业:

  □罗茨风机□矿山风机□离心风机□工业风机□环境工程

  一、SAJ-8000F变频器在锅炉风机节能中的应用

  目前在我国各行各业的各类机械与电气设备中与风机配套的电机约占全国电机装机量的60%,耗用电能约占全国发电总量的三分之一。特别值得一提的是,大多数风机在使用过程中都存在大马拉小车的现象,加之因生产、工艺等方面的变化,需要经常调节气体的流量、压力、温度等;目前,许多单位仍然采用落后的调节档风板或阀门开启度的方式来调节气体的流量、压力、温度等。这实际上是通过人为增加阻力的方式,并以浪费电能和金钱为代价来满足工艺和工况对气体流量调节的要求。这种落后的调节方式,不仅浪费了宝贵的能源,而且调节精度差,很难满足现代化工业生产及服务等方面的要求,负面效应十分严重。

  变频调速器的出现为交流调速方式带来了一场革命。随着近十几年变频技术的不断完善、发展。变频调速性能日趋完美,已被广泛应用于不同领域的交流调速。为企业带来了可观的经济效益,推动了工业生产的自动化进程。

  变频调速用于交流异步电机调速,其性能远远超过以往任何交、直流调速方式。而且结构简单,调速范围宽、调速精度高、安装调试使用方便、保护功能完善、运行稳定可靠、节能效果显著,已经成为交流电机调速的最新潮流。

  二、变频节能原理:

  1.风机运行曲线

  采用变频器对风机进行控制,属于减少空气动力的节电方法,它和一般常用的调节风门控制风量的方法比较,具有明显的节电效果。

  由图可以说明其节电原理:

  图中,曲线(1)为风机在恒定转速n1下的风压一风量(H-Q)特性,曲线(2)为管网风阻特性(风门全开)。曲线(4)为变频运行特性(风门全开)

  假设风机工作在A点效率最高,此时风压为H2,风量为Q1,轴功率N1与Q1、H2的乘积成正比,在图中可用面积AH2OQ1表示。如果生产工艺要求,风量需要从Q1减至Q2,这时用调节风门的方法相当于增加管网阻力,使管网阻力特性变到曲线(3),系统由原来的工况点A变到新的工况点B运行。从图中看出,风压反而增加,轴功率与面积BH1OQ2成正比。显然,轴功率下降不大。如果采用变频器调速控制方式,风机转速由n1降到n2,根据风机参数的比例定律,画出在转速n2风量(Q-H)特性,如曲线(4)所示。可见在满足同样风量Q2的情况下,风压H3大幅度降低,功率N3随着显著减少,用面积CH3OQ2表示。节省的功率△N=(H1-H3)×Q2,用面积BH1H3C表示。显然,节能的经济效果是十分明显的。

  2.风机在不同频率下的节能率

  从流体力学原理得知,风机风量与电机转速功率相关:风机的风量与风机(电机)的转速成正比,风机的风压与风机(电机)的转速的平方成正比,风机的轴功率等于风量与风压的乘积,故风机的轴功率与风机(电机)的转速的二次方成正比(即风机的轴功率与供电频率的二次方成正比):

  频率f(Hz)

  转速N%

  流量O%

  扬程H%

  轴功率P%

  节电率

  50

  100%

  100%

  100%

  100%

  0.00%

  45

  90%

  90%

  81%

  72.9%

  27.10%

  40

  80%

  80%

  64%

  51.2%

  48.80%

  35

  70%

  70%

  49%

  34.3%

  65.70%

  30

  60%

  60%

  36%

  21.6%

  78.40%

  25

  50%

  50%

  25%

  12.5%

  87.5%

  根据上述原理可知改变风机的转速就可改变风机的功率。

  例如:将供电频率由50Hz降为45Hz,

  则P45/P50=453/503=0.729,

  即P45=0.729P50将供电频率由50 Hz降为40Hz,

  则P40/P50=403/503=0.512,即P40=0.512P50

  三、锅炉风机的变频节能改造:

  锅炉的变频节能改造通常是指对锅炉风机的变频节能改造。

  锅炉风机在设计时是按最大工况来考虑的,在实际使用中有很多时间风机都需要根据实际工况进行调节,传统的做法是用开关风门、阀门的方式进行调节,这种调节方式增大了供风系统的节流损失,在启动时还会有启动冲击电流,且对系统本身的调节也是阶段性的,调节速度缓慢,减少损失的能力很有限,也使整个系统工作在波动状态;而通过在锅炉风机上加装变频调速器(装置)则可一劳永逸的解决好这些问题,可使系统工作状态平缓稳定,并可通过变频节能收回投资。锅炉的变频改造方案一例如下:

  目前锅炉风机的装机概况:2×75KW,1×55KW。

  所有风机均采用一对一(即一台变频器配一台电机)的配置方式,保留原工频系统且与变频系统互为备用,一般情况下的调节方式均为开环调节。

  四、投资与节能:

  变频节能系统(装置)在各类调速系统中使用时其节能效果对于单台设备可做到20-55%,在风机这类设备的一般应用的节能效果平均也可做到20-50%,在未受到其它因素的影响的情况下一般可取平均值,这些节能效果平均值是由实际应用中得到,权威性数据可由市场上公开出售的资料(书)查到;通过这些数据再进行一些简单的投资回收率的计算可知:变频节能系统(装置)的投资回收期一般为

  6-15个月(这是经验值也是权威数据)。

  附:安装尺寸(单位:mm)

  机型

  L2

  L3

  W1

  H1

  V5R5F3

  237

  249

  155

  144

  159

  169

  V7R5F3

  V011F3

  324

  336

  354

  210

  165

  164

  178

  V015F3

  V18R5F3

  370

  383

  406

  267

  200

  210

  224

  V022F3

  V030F3

  V037F3

  437

  458

  475

  295

  200

  225

  239

  V045F3

  V055F3

  500

  522

  535

  338

  253

  250

  260

  V075F3

  553

  568

  592

  332

  200

  271

  285

  V093F3

  600

  620

  646

  380

  300

  300

  314

  V110F3

  V132F3

  895

  925

  950

  472

  350

  330

  344

  V160F3

  V185F3

  1230

  1270

  600

  179

  408

  412

  V200F3

  V220F3

  1645

  730

  470

  V250F3

  V280F3

  V315F3

  1885

  850

  470

  V355F3

  如图所示:

  总压参数表如下

  总压头对照表:(αS=0.

  5)正常运行:系统运行时,计算机会自动控制上浆泵的转速,保证总压头的实际值在其给定值附近允许的范围内变化。

  2.浆位控制

  在双匀浆辊气垫式流浆箱中,浆位控制回路是总压控制回路中的一个中间环节,在总压调节过程中,会使浆位产生不断的波动,这就要依靠浆位调节回路不断进行调整,使液位稳定在一定的高度上。

  1)浆位检测:利用差压式液位变送器LT—102检测浆位,其法兰部安装在流浆箱底部外侧。低压侧通过导引管安装在流浆箱上部的外侧,根据其差压测定浆位高度。如

  2)浆位设置:根据实际要求设置在0.2-0.4米之间

  3)浆位控制:计算机根据浆位的设定值、实测值及浆位于总压头之间的耦合关系,经过相应的控制处理后,给出控制信号(4~20mA DC),通过风机变频器控制罗茨风机的鼓风量。若浆位偏低则减少风量,反之,若浆位偏高则增加风量,直到液位达到设定值为止。风机速度也可在人机界面上设置成手动状态,由手动确定其转速。此功能在调试时可加以利用。

  4)正常运行:理想浆位调节,应使浆位的波动在允许的范围既要确保浆面的浮浆和气泡通过溢流槽全部溢流,又要使浆位调节对总压头的影响为最小。

  3.控制示意图

  三.电气硬件设计

  根据技术协议,采用西门子200SMART系列的PLC,系统控制一台罗茨风机,一台冲浆泵及两个匀浆辊共4个电机,(风机与两台匀浆辊采用易能ENC600控制,冲浆泵用户自备)另外设备开启后必须设计运行反馈以达到用户要求,同时必须控制流浆箱内的液位变送器及压力变送器,另外为方便操作增加冗余作为预留,设计图纸如下

  柜内实物图

  四.PLC程序设计

  程序中某些数据必须具备掉电保存功能,必须设置以下参数

  五.上位机程序设计

  依据用户要求设计相应的按钮,棒图,趋势图等,如下图

  六.现场调试

  此设备中有三相动力电缆,也有信号线,为系统稳定性必须分开单独敷设,以达到控制要求。

  上电后,检查通讯是否正常;测试压力液位通道是否正常;启动设备观察电机转向,反馈等是否正常;设备启动前,设定好合适的液位,根据车速设定总压,先打成手动模式,观察压力液位是否正常,待压力,液位达到设定值附近,切换成自动模式,观察有无异常。

  七.总结

  本文介绍了以西门子SMART PLC的流浆箱控制系统,粗略介绍了控制回路设计,PLC程序设计,上位机程序设计等,希望能给用到SMART PLC的同行有所帮助。文中部分内容源源自网络,如有不妥,敬请海涵,上文中如有不足之处,还请各位同行多多批评指导,谢谢!

  关键锦工:

  易能变频器

  选型

  应用

  一、设备简介

  变频调速必须具备的两个基本条件:1、电动机轴上的输出功率大于或等于负载所需要的功率;2、电动机产生的电磁转矩大于或等于负载的阻转矩。(即变频器输出功率大于或等于电动机的额定功率,变频器的输出电流大于或等于电动机的额定电流)-最大电流原则。

  注:电动机功率相同但磁极对数不同,电动机的额定转矩与额定电流也不相同。

  二、恒转矩负载的变频调速

  1、恒转矩负载的主要特点:

  负载转矩大小取决于负载的轻重,与转速无关;

  负载功率大小与转速成正比。

  2、恒转矩负载调试举例:

  皮带输送机

  电动机名牌:功率:30KW 转速:1470r/min 电流:56.8A 电机级数:4级 额定频率:50HZ

  变频器选型:EDS1000-4T0300G/0370P 功率-30KW 电流-60A

  变频器参数设置:F0.00=2(端子UP/DOWN调节设定频率) F0.02=1(端子运行命令控制) F0.03=110(禁止反转) F0.08=10S(加速时间) F0.09=10S(减速时间) F0.11=20HZ (下限频率)F0.14=4.0(转矩提升) F1.00=0(从起动频率起动) F1.01=6HZ(起动频率) F1.02=2S(起动频率持续时间) F1.05=0(减速停机) F2.05=5HZ(载波频率) F5.00=19(X1三线式控制) F5.01=16(X2频率递增UP) F5.02=17(X3频率递减DOWN) F5.08=2(三线式控制模式一) F9.04=95%(电机过载保护系数)

  塑料挤出机

  电动机名牌:功率:55KW 转速:1480r/min 电流:102.5A 电机级数:4级 额定频率:50HZ

  变频器选型:EDS1000-4T0550G/0750P 功率-55KW 电流-112A

  变频器参数设置:F0.00=00(键盘模拟电位器设置)F0.02=0(操作键盘运行控制) F0.08=15S(加速时间) F0.09=15S(减速时间) F0.14=4.0(转矩提升) F1.00=0 (从起动频率起动)F1.01=6HZ(起动频率) F1.02=2S(起动频率持续时间)F1.05=0(减速停机)F9.04=92%(电机过载保护系数)

  钻井提升机

  电动机名牌:功率:37KW 转速:1440r/min 电流:69.8A 电机级数:4级 额定频率:50HZ

  变频器选型:EDS1000-4T0370G/0450P 功率-37KW 电流:75A

  变频器参数设置:F0.00=04(VCI模拟设定) F0.02=1(端子运行命令控制) F0.08=10S(加速时间) F0.09=3S(减速时间) F0.14=2.0(转矩提升) F1.05=2(减速 直流制动停机) F1.06=15HZ(停机时直流制动起始频率) F1.07=0.5S(停机时直流制动时间) F1.08=8%(停机时直流制动电压) F3.30=15(TB-TC断电抱闸信号) F5.00=11(故障复位) F9.04=93%(电机过载保护系数)

  注:配置制动单元与制动电阻的型号:制动单元:2545- 制动电流:25A 功率:45KW以下

  制动电阻:10KW 16Ω

  3、恒转矩负载调试存在问题与解决办法:

  起动力矩不够低频运行电流偏大限流或者过流保护运行中负载稍有增加,电机容易堵转。

  解决办法:

  加大机械传动比,以减轻电动机轴上的阻转矩;

  采用有反馈矢量控制方式,可以使起动转矩增加至电动机额定转矩的180%-200%,低频运行带载能力增强;

  如果转矩提升预置较小则适当增加转矩提升值或者设置自动转矩提升;

  适当降低电动机的基本频率,以加大电动机的工作磁通,但基本频率不宜低于45HZ;

  预置转差频率补偿功能,以增强电动机的带载能力;

  适当设置起动频率,以增加起动力矩;

  适当降低载波频率,以提高变频器的输出电压;

  功率相同,改选6级电机,以增加电动机的电磁转矩。

  三、 恒功率负载的变频调速

  1、恒功率负载的主要特点:

  恒功率负载的功率大小恒定与转速无关;恒功率负载的阻转矩大小与转速成反比例关系。

  2、恒功率负载调试举例:

  工业洗衣机

  电动机名牌:功率:11KW 转速:1460r/min 电流:21.4A 电机级数:4级 额定频率:60HZ

  变频器选型:EDS1000-4T0110G/0150P 功率-11KW 电流-25A

  变频器参数设置:F0.01=8 F0.02=1 F0.08=40 F0.09=40 F0.10=110 F0.13=1 F0.14=2 F0.15=4 F1.05=1 F2.05=5 F2.18=80 F2.19=80 F2.20=150 F2.21=150 F2.22=170 F2.23=170 F2.30=11 F2.31=70 F2.32=90 F2.37=3 F2.38=8 F2.39=8 F2.40=30 F2.41=25 F2.42=50 F2.43=40 F2.44=80 F5.00=1 F5.01=2 F5.02=7 F5.03=8 F8.03=60 F9.04=120% F9.09=180%

  注:配置制动电阻型号:功率:1KW 阻值:50Ω

  布匹卷绕机

  电动机名牌:功率:15KW 转速:1460r/min 电流:30.4A 电机级数:4级 额定频率:50HZ

  变频器选型:EDS1000-4T0150G/0185P 功率-15KW 电流-33A

  变频器参数设置:F0.02=1 F0.08=15 F0.09=15 F0.10=85 F0.14=2 F1.05=2 F1.06=10 F1.07=0.5 F1.08=8 F2.05=5 F3.00=1 F3.01=1 F3.02=1 F3.05=20% F3.08=1.15 F3.09=1.15 F3.21=9.999 F9.04=92% F9.08=150% F9.09=180%

  注:配置制动电阻型号:功率:1KW 阻值:40Ω

  空压机(脉动转矩负载)-恒压供气

  电动机名牌:功率:30KW 转速:1470r/min 电流:56.8A 电机级数:4级 额定频率:50HZ

  变频器选型:EDS1000-4T0370G/0450P 功率-37KW 电流-75A

  变频器参数设置:F0.02=1 F0.08=30S F0.09=40S F0.11=20HZF1.05=0F3.00=1F3.01=0F3.02=0 F3.05=3.5V F3.21=9.99V F9.04=120%

  注:空压机为脉动转矩负载,电机过载能力较强,因此,变频选型时功率按G型机放大一档,避免变频器工作中频繁过流保护动作而影响生产。

  3、恒功率负载调试存在问题与解决办法:

  恒功率负载如何配置电动机功率与变频器功率;

  恒功率负载的最大工作频率不易超过多大为宜;

  恒功率负载快速停车时,存在电动机处于发电状态,致使变频器直流母线电压升高,最终导致变频器跳过电压或过电流保护。

  解决办法:

  考虑电动机工作在额定频率以上时,其有效转矩线具有恒功率特性,充分利用电动机调速过程中的恒功率区来带动恒功率负载,使二者的特性相接近。另外,考虑恒功率负载工作在额定频率以上电动机存在短时过载,变频器选型需加大一挡;

  考虑轴承的最大承受能力、转子的动态平衡问题以及轴承的抗振动能力,恒功率负载的最大工作频率以不超过三倍的电动机额定频率为宜;

  配置制动单元与制动电阻或配置能量回馈单元以及启动变频停机直流制动功能、过压失速功能和自动稳压功能或采用电磁制动器刹车。注:制动电阻阻值过大,制动力矩不够,变频跳过压保护;制动电阻阻值过小,制动力矩过大,变频跳过流保护。

  四、 平方转矩负载(二次方律负载)的变频调速

  1、平方转矩负载的主要特点:

  平方转矩负载的转矩与转速的平方成正比;

  平方转矩负载的功率与转速的立方成正比

  2、平方转矩负载调试举例:

  锅炉引风机、鼔风机(罗茨风机属恒转矩负载,变频器选型按G型机选择)

  电动机名牌:功率:55KW 转速:2980r/min 电流:102.7A 电机级数:2级 额定频率:50HZ

  变频器选型:EDS1000-4T0450G/0550P 功率-55KW 电 -112A

  变频器参数设置:F0.00=4 F0.02=1 F0.08=30 F0.09=30

  F0.14=0 F0.15=1 F0.16=1 F1.00=1或2 F1.03=8%

  F1.04=0.5 F1.05=0 F2.02=1 F3.30=15 F9.04=92%

  F9.09=200%

  注:如果风机在变频启动前其叶伦是反向运转或故障时自由运转状态,变频需设置启动前直流制动或转速跟踪再启动功能,否则变频器限流启动不起来或跳过流保护。

  离心式水泵(恒压供水一拖一)(注:螺杆泵、泥浆泵、往复式柱塞泵、真空泵等为恒转矩负载,变频器选型时按G型机选择)

  电动机名牌:功率:55KW 转速:2980r/min 电流:102.7A 电机级数:2级 额定频率:50HZ

  变频器选型:EDS1000-4T0450G/0550P 功率-55KW 电流- -112A

  (消防巡检泵变频器选型原则二选一,此例变频选型为:EDS1000-4T0220G/0300P 功率-30KW 电流-60A其中必须调整V/F曲线以及提高限流水平,否则变频限流。)

  变频器参数设置:F0.02=1 F0.08=30 F0.09=30 F0.14=0

  F0.15=1 F0.16=1 F1.05=1 F2.02=1 F3.00=2 F3.01=0

  F3.02=0 F3.03=0.35MP(目标压力设定值) F3.08=1.15

  F3.09=1.15 F3.21=1MP F3.26=1 其中F3.16-F3.19 休眠

  与苏醒功能根据客户要求设定或设置F0.11=35(下限频率)F0.12=2 (下限频率运行模式-自由停机)

  注:

  1、恒压供水一拖二需曾设置F5.10-F5.13=21 F3.25=0001或0002以上(水泵自由切换时间间隔-水泵防锈死功能)。

  2、当F3.00设置为1时,数字给定值F3.03(电压值)将作为通用PID闭环控制系统的给定量,必须将F3.21设置为9.99V;当F3.00设置为2时,启用恒压供水PID控制功能,数字给定值F3.03(压力值)将作为恒压供水控制系统的目标压力设定值,其上限值为F3.21,必须将F3.21设置为远传压力表的量程或压力变送器的量程,否则系统压力不稳定。

  3、远传压力表与变频器之间的接线:远传压力表内部有一个滑动变阻器,其滑动端与压力表的指针相连接,当压力变化时,滑动变阻器滑动端的位置也随之改变。远传压力表电阻值量程范围为300-400欧姆,可以用万用表的电阻档分别测量远传压力表任意两端的电阻值,三组电阻值做比较便可找出滑动变阻器的高阻端、中间端(滑动端)、低阻端,其中高阻端接变频器10V电压,中间端接变频器VCI,低阻端接变频器GND(当接上远传压力表时,变频器的10伏电压有可能被拉低,有万用表的直流电压档测量10V与GND之间的电压,如果此时测量电压为8.5V,那么将对应参数F3.07设置为85%(最大给定量对应的反馈量),否则系统压力不稳定。

  4、电流输出型压力变送器(4-20mA)与变频器之间的接线:

  a、两线式压力变送器的红线接变频器24V电压,黑线接变频器CCI,用导线短接变频器COM与GND;

  b、四线式压力变送器24V接变频器24V,COM接变频器COM,CCI接变频器CCI,GND接变频器GND即可,对应参数F3.05须设置为20%(最小给定量对应的反馈量),否则系统压力不稳定。

  5、电压型输出压力变送器(0-10V或0-5V)与变频器之间的接线:压力变送器的红线接变频器24V,绿线接变频器VCI,黑线接变频器GND即可。

  6、PID预置原则和PID调整依据:

  、PID预置原则 a、比例增益Kp,初次调试时,Kp可按中间偏大值来预置。b、积分时间I或积分增益Ki,I或Ki的取值与拖动系统的时间常数有关,拖动系统的时间常数较小者,积分时间I应设置短些(积分增益Ki设置长些);反之,拖动系统的时间常数较大者,积分时间I应设置长些(积分增益Ki设置短些)。C、微分时间D或微分增益Kd, D 或Kd的取值与拖动系统的时间常数有关,拖动系统的时间常数较小者,微分时间D或者微分增益Kd应设置短些;反之,拖动系统的时间常数较大者,微分时间D或者微分增益Kd应设置长些。

  、PID调整依据,如果PID预置不当,主要现象和调整方法如下:a、被控量在目标值附近震荡,首先加大积分时间I或减小积分增益Ki,如仍有震荡,可适当减小比例增益Kp。

  b、被控量在变化后难以恢复,首先加大比例增益Kp,如反应仍较迟缓,可适当减小积分时间I或增大积分增益Ki.如果有微分功能者,还可以加大微分时间D或加大微分增益Kd.

  以上为恒压供水参数调试技巧,仅供参考. 潜水泵/深井泵

  电动机名牌:功率:25KW 转速:2960r/min 电流:53A 电机级数:2级 额定频率:50HZ

  变频器选型:EDS1000-4T0300G/0370P 功率-30KW 电流-60A

  变频器参数设置:F0.02=1 F0.08=15 F0.09=15

  F0.11=20HZ F0.14=2 F0.15=0 F0.16=1 F1.00=0 F1.01=10 F1.02=0.5 F1.05=1 F2.02=1 F3.00=2 F3.01=0 F3.02=0 F3.03=0.35MP(目标压力设定值) F3.08=1.15

  F3.09=1.15 F3.21=1MP F3.26=1 F9.04=120% F9.09=200%

  注:潜水泵电动机过载能力极强,变频启动时,启动电流非常大,变频器容易限流保护或跳E009电机过载保护,所以,变频器选型时注意:变频器与电动机之间的距离超过50米时,变频器按水泵同等功率G型机选型;若变频器与电动机之间距离超过100时,则变频器按水泵同等功率G型机功率放大一档,考虑潜水泵/深井泵的散热问题,变频器应设置下限频率。同时变频器输出电缆应加粗,变频器与电动机之间必须加交流输出电抗器,否则变频器无法正常工作。另外,尤其是新井或长期搁置的备用井,第一次变频器在起动之前,必须利用工频起动冲击运行一段时间,进行水泵与电机的磨合,否则变频起动过程中容易频繁过流保护或限流保护。再次,潜水泵下井时,每下一段井深需反复利用变频器的正反转功能进行水泵与电机的磨合,否则变频起动过程中容易频繁过流保护或限流保护。

  3、 平方转矩负载调试存在问题与解决办法:

  启动限流;

  额定频率附近电动机过载。

  解决办法:

  降低转矩提升,调整V/F曲线以及加大限流水平;

  降低变频器输出频率或加大电动机额定频率;

  若为潜水泵负载,则需设置启动频率,变频器功率加大一档,变频器输出电缆加粗,变频器与电动机之间加交流输出电抗器。

  五、 以下应用场合,必须考虑加大变频器的容量,(至少放大一档或两档):

  、多级电机,同等功率,电机级数为6级或8级电机,变频器额定电流小于电动机额定电流;

  、电动机允许过载时间大于2分钟(例:潜水泵、深井泵);

  、低频重载启动,加减速时间有特殊要求:a、快速启停;b、频繁点动。(例:挤压成型机、水泥回转窑、球磨机)注:增加电动机的级对数或增大减速机的减速比对于低频重载起动的负载尤其适用。

  、冲击负载(离合器连接负载);

  、不均衡负载(例:搅拌机、粉碎机、轧钢机);

  、大惯性负载(例:冲床、离心机、水泥旋转窑、陶瓷回转磨);

  、四象限运行负载(例:升降机、起重机、抓斗机);

  、脉动转矩负载(例:空压机、深井泵/潜水泵、振动机、泥沙泵、油压泵、音乐喷泉);

  、高速运转负载(例:木工机械、机床、纺织机械、印刷机械);

  、同步电动机或绕线式异步电动机。注:对于连续、断续以及短时负载,变频器选型应按最大电流原则选择为基准。(例:数控车床、龙门刨床等)

  六、 单台变频器拖动多台电动机时,变频器的选型与应用

  1、多台电动机同时起停 变频器选型原则:只需要将电动机的起动电流限制在一定范围内,则变频器的额定电流大于或等于所有电动机的额定电流之和即可。其计算表达式:

  In≥(1.05-1.1)∑Imn

  注:In-变频器的额定电流;∑Imn-同时运行电动机的额定电流之和。

  2、多台电动机分别起停 变频器选型原则:因为后起动的电动机只能在变频器某一输出频率下直接起动,最差的情况是在额定频率下直接起动,所以在变频器选型时,必须考虑后起动电动机在额定频率下直接起动时的起动电流。其计算表达式:

  In≥[(1.05-1.1)∑Imn K1∑Ist]/K2

  注:In-变频器的额定电流;∑Imn-同时运行电动机的额定电流之和;∑Ist-工频同时起动电动机的总起动电流,其中Ist-工频电动机的起动电流(为电动机额定电流的5-7倍);K1-安全系数

  a、当后起动电动机从停止状态起动时则:K1=1.2;

  b、当后起动电动机从自由制动状态下起动时则K1=(1.5-2);K2-变频器过载能力(K2=1.5)。

  3、举例:行车平移机构

  电动机名牌:功率:15KW 转速:960r/min 电流:31.5A

  电机级数:6级 额定频率:50HZ

  变频器选型:EDS1000-4T0370G/0450P 功率-37KW 电流-75A

  变频器参数设置:F0.02=1 F0.08=10S F0.09=10S F1.00=0 F1.01=6 F1.02=1S F1.05=2 F1.06=15HZ F1.07=0.5S F1.08=8% F5.00=19(X1-三线式控制) F5.08=2 F9.04=120%

  注1:行车平移机构所用电机为六级锥形电机,锥形电机起动时,转子与定子之间有一定的静摩擦力,故变频器起动时必须设起动频率,以增加起动冲击力矩,否则电机起动比较吃力。另外,变频器必须配置制动单元与制动电阻。

  注2:注:配置制动单元与制动电阻的型号:制动单元:2545- 制动电流:25A 功率:45KW以下

  制动电阻:10KW 16Ω

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罗茨鼓风机节能改造:罗茨风机改造成磁悬浮可以吗?看看厂家的解读

  罗茨风机和磁悬浮鼓风机都是输送空气的设备,是通用的鼓风设备,今天锦工风机就和大家来谈一下罗茨风机和磁悬浮鼓风机。

  1、结构改造

  从结构改造方面来讲,罗茨风机不能直接改造成磁悬浮鼓风机,罗茨风机与磁悬浮鼓风机在结构上存在很大的差异:

  首先,叶轮是不同的,结构形式不一样的,罗茨风机的叶轮是相对运动的,磁悬浮鼓风机的叶轮是属于高速叶轮,强度更高,叶轮采用高强度段铝合金制造而成;

  其次,罗茨风机采用的普通电机,磁悬浮鼓风机采用的是磁悬浮电机,磁悬浮电机与普通电机的转速存在较大的差异,磁悬浮风机的转速要求在15000到40000转,直接改造罗茨风机是无法实现的。

  最后,机壳也不是一样的,罗茨风机的机壳的普通铸铁的机壳,而磁悬浮鼓风机的机壳属于离心式的蜗壳。

  2、节能改造

  从节能改造方面来说,罗茨风机可以采用磁悬浮鼓风机替代,如果是多台小功率的罗茨风机,可以采用单台磁悬浮鼓风机替代,磁悬浮鼓风机可以做到更大的风量,同时,还可以变频远程控制,更加节能、更加方便。

  从目前节能环保的发展趋势来讲,磁悬浮鼓风机已经越来越被重视,磁悬浮鼓风机在实践中的应用,也充分体现了其科学性能。

  3、两者选择哪种?

  因为罗茨风机和磁悬浮鼓风机的造价不同,不同的工况中的选用,还需要根据自身工况,还有资金情况来定,如果资金不充裕,或者是小型工况,可以选用罗茨鼓风机,如果具备一定的实力,从长远来看,还是磁悬浮鼓风机更加划算,在使用成本方面,磁悬浮鼓风机更具优势。

  锦工风机专业生产磁悬浮鼓风机、空气悬浮鼓风机、罗茨鼓风机,如果您有此方面的采购和定制问题,可以联系我们的在线客服,或者拨打我们的全国免费客服热线.

罗茨鼓风机节能改造:罗茨鼓风机节能改造后到底有什么优势?

  原标题:罗茨鼓风机节能改造后到底有什么优势?

  采用变频器对罗茨鼓风机进行控制,属于减少空气动力的节电方法,它和一般常用的调节风门控制风量的方法比较,具有明显的节电效果。

  对多数企业而言,普遍以为电费开支是难以被控制的,现在运用变频器对机械设备节能控制技能减少电能资源的浪费,节约电费开支。

  罗茨鼓风机供气不足的原因:炼钢厂、水泥制造、化纤等行业中都用到罗茨鼓风机,在没有调速控制之前,一般采用降压起动,并且正常运行后,电动机全速运行,而风量的大小则通过风门来调节。

  一般情况下,风门的开度为50%~80%,电机只能是满负荷运行,电动机的工作效率很低,造成很大浪费,使用变频器对罗茨鼓风机实行节能改造后的优势:

  1、进步功率因素,减少无功功率损耗。

  2、具有自动节能控制功能,能根据负载情况自动调整电压,使电机运行在zui高效率状态下,

  3、变频器采用低频输出额定转矩,能对罗茨鼓风机实行强有力的控制。

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