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      变频电气控制柜的分类与应用

      一、变频电控柜的分类

      1、供水变频电控柜

      *TD1000-4T0007G至TD1000-4T0037P型变频器控制两台水泵供水变频电控柜,实现一台水泵电动机变频运行,一台水泵电动机工频运行方式,水泵电动机功率在0.75至4Kw之间。

      *TD2100-4T0750S型变频器控制二至七台水泵的供水变频电控柜,实现四台水泵电动机变频循环运行、一台水泵电动机变频与六台水泵电动机工频运行、两台水泵电动机变频与四台水泵电动机工频运行或三台水泵电动机变频与两台水泵电动机工频运行等方式的控制,水泵电动机功率在5.5至75Kw之间。

      2、锅炉变频电控柜

      *锅炉补水变频电控柜

      实现锅炉汽包连续均匀补水,保障给水量与蒸发量的平衡,使汽包水位自动控制在±10mm精度,对稳定汽包水位、汽压、范汽品质和锅炉的安全经济运行都有积极的促进作用,并有效地减轻了工人的劳动强度。

      *锅炉鼓风机变频电控柜

      通过炉膛中烟气氧量变送器传输的电流/电压信号,控制鼓风机转速,保障烟气氧量稳定在燃料燃烧要求的最佳范围,达到节电和节煤双重效果。

      *锅炉引风机变频电控柜

      使炉膛内的负压稳定在±5mmH2O范围内,不仅为炉膛内的燃料燃烧达到最佳的风煤比提供了基础条件,而且不使炉膛吸入过多的冷空气和烟道排出过多热量,同时还避免了由于人工操作不当和维护不及时引起的人身和设备事故。

      *锅炉输煤变频电控柜

      采用光电编码器PG检测电动机转子转速,进行速度反馈控制转速,根据负荷量和风量精确地调整和控制输煤量,使燃煤充分燃尽,减少烟尘污染。

      3、空调变频电控柜

      水温度与给定温冷却塔风机变频电控柜根据冷却塔的设定出度闭环控制风机转速,达到节能和延长设备大修周期与使用寿命的目的。

      4、污水处理变频电控柜

      *曝气机变频电控柜

      通过污水溶氧变送器传送的电流/电压信号控制曝气机转速成,保障污水中的浴氧量稳定在规定范围内,促进微生物生长活动,使污染物质迅速分解,从而达到降污目的。

      *空调器风机变频电控柜

      根据空调室的设定压力/给定压力闭环控制风机转速,达到空调室对风量和节电的要求。

      *污水泵变频电控柜

      通过超稳定液位变送器传输的电流/电压信号控制污水泵转速,保障污水池水位恒定,从而减小污水池容积,稳定污水的溶氧含量,延长污水处理设备的使用寿命。

      5、工控系统变频电控柜

      *生产设备变频电控柜

      根据产品工艺要求,对生产线的单台或多台设备进行开环或闭环电动机转速控制,改变传统工况,改善工艺条件,达到优质高效效果。

      *程控生产线变频电控柜

      根据产品生产线工序工艺要求,通过计算机与变频器联网,对生产线上的电动机进行闭环控制,实现现代化管理模式。

      二、变频电控柜的应用

      1、供水变频电控柜

      变频电控柜供水方式具有投资少、便于操作等一系列优点,深得广大用户的认可,新建和改建工程项目纷纷采用这种方式进行建设。在城市小区居民楼供水系统,采用TD1000系列变频电控柜比较适用;在城镇、工矿企业和洗浴服务供水系统,采用TD2100系列变频电控柜比较适用。此类变频器是安圣电气公司在总结国内外变频器在供水行业应用经验的基础上,开发出的专用型产品。产品投放市场以来,受到广大用户的欢迎,成为具有潜在竞争力的畅销产品。

      2、锅炉变频电控柜

      据报道,国家将出台限制性政策:“对新建和扩建工程需要调速成运行的风机和水泵,一律不准采用挡板和阀门调节流量;对采用挡板和阀门调节流量的风机和水泵要分期、分批和有步骤地进行调速改造。”由此可见,该产品在锅炉上的应用事在必行。但是,由于受传统观念和习惯的束缚,而且进口变频器普遍存在不适国情等问题,以及用户对国产变频器的信誉尚存疑虑,这些背景导致了国内的制造商和用户对锅炉变频柜的应用,一直处于观望和等待阶段。也正因为如此,该产品在锅炉上的应用前景将十分广阔。

      3、空调变频电控柜

      在空调系统的应用已经从工矿企业进入家庭领域,如变频空调器,在内地应用较广,并取得了许多成功经验。尤其在冷却塔风机调速上,如华北制药总厂用量已达几十台,风机电动机的最大功率75Kw。在北方地区,冬季通过调节冷却塔的风机转速,还可以利用变频器的内置PLC功能,控制风机短期低速定时倒转消冰。

      4、污水处理变频电控柜

      在国外,污水处理工程变频电控柜的应用相当普遍,而国内却很少见到这方面报道,甚至一些即将竣工和正在施工的污水处理工程也没有采用该项技术,有些从事环保事业的负责人还不知道变频器能够应用于污水处理工程。不过,这种现状正在改变,如湖州污水处理厂的曝气机原设计没有采用变频电控柜调节电动机转速,在试运行时发现曝气量太大,无法正常投入运行,后在原设备的基础上,追加安装了调速变频电控柜。

      5、工控系统变频电控柜

      在20世纪80年代后期,国内的一些大型企业,如石油、石化、机械和冶金等行业的企业开始在生产线应用变频器,产品基本上清一色都是从国外进口,出现了一系列不合国情的问题,如技术资料、培训和售后服务不到位,导致不规范操作,极少数人能够维护和了解该项技术,严重地阻碍了应用推广的进程:在交流电动机的应用普及率仅为6%,而工业发达国家的应普及率已达到65%-75%。不言而喻,符合国情的高质国产变频器的诞生与推广,对在国内的普及和应用,不仅是一种强大的推动力,而且将影响到工矿企业传统工况的改造。

      三、对国产变频电控柜生产和应用的几点建议

      1、随着国产变频器时代的到来,国家机械工业管理局应尽快对国产与进口变频器的生产和应用进行调研,引导一批高档次大型电气控制设备厂与符合国情的高质变频器厂联姻,相互促进,共同开发变频电控柜市场,力争在较短的时间内,使国产变频电控柜形成标准化系列产品。

      2、鉴于国内变频器的普及书籍或教材非常很少,用户对国外变频器的售后服务不满,对国产变频器了解不多的现状,建议有关出版社、杂志社和变频器制造厂商,根据国内应用现状,编辑一些通俗读本、教材和科普文章,举办相关讲座和技术交流,普及此项高新技术。

      3、目前,还有相当一批企业领导只知道变频器是一种节能产品,而不知道变频器更具有调速等优秀控制功能,还有相当一部分企业没有将节能工作提到议事日程,因此建议国家能源管理部门抓紧时间协调和落实,尽快出台主频器推广应用文件,走出将变频器当作纯节能产品的误区。

      4、国内目前有数十家变频器生产厂商,但是多数厂家的生产水平不高,产品质量和生产规模都非常有限,导致人力和物力资源分散,面对国外知名厂商进军国内市场的冲击,民族产业处于势单力薄处境。所幸的是,深圳安圣电气技术有限公司在开发、生产、市场和用户服务的各个环节都投入了大量资金,开发出系列高性能变频器,相信有这样的主力军存在,国产变频器时代将很快来临。

      中央空调系统与节能

      一、中央空调系统

      二、集中供热、供冷的中央空调系统,一般由三部分组成:

      1、制冷、制热站;

      2、空调水管网系统;

      3、空调末端装置(空调机组、风机盘管和新风机组等);

      三、工作原理

      空调系统一般采用设备中的风机使室内空气循环,并通过设备中的冷/温水盘管冷却/加热,以达到空调目的。盘管中的冷/温水由机房中的制冷设备/锅炉提供。

      空调系统中的冷冻(凝)泵、冷却泵、热水泵和冷却塔风机、新风风机等,一般都是离心式的风机水泵负载,由于设计时的裕量大,风机噪音大,系统运行状态根据环境温度变化或冷、热负荷等因素变化时,只能通过增减冷、温水循环泵数量或使用挡风板的方法来调节室内温度,这样既耗费能源又造成环境温度波动,因此,这部分的节能降耗技术改造潜力大。

      变频器调速器技术标准和特点

      一、严格按国内外标准设计和测试,按照产品的安全性、可靠性,EMC和功能进行严格测试,产品适用的标准有:

      1)IEC1000-4:电磁兼容性试验测量技术

      2)IEC61800-2:低压交流变频电力驱动系统额定值规定标准;

      3)UL508C:电控设备安全规范标准;

      二、产品特点

      1、采用最新的智能功率模块(IPM)和集成功率模块(PIM),极大提高整机可靠性。

      2、优化的空间电压矢量控制技术、输出谐波少、电压输出能力强。

      3、最先进的硬件组织:DSP+CPLD+MCU,高效完成电机实时控制算法。

      4、采用实时死区补偿技术,消除由于上下桥臂开关死区引起的转矩脉动。

      5、标准的RS232/485接口,配以规范的通信协议,实现多台变频器网络控制。

      6、无源功率因数校正(PFC)技术,满足输入功率因数92%的要求,并能抑制变频器对电网的干扰。

      7、宽电压工作范围,能在304V-456V范围正常工作。

      三、关键元器一览表

     


    名   称


    元器件生产商


    智能功率模块


    日本三菱、德国SEMIKRON公司


    整流桥模块


    德国IXYS、美国IR公司


    变速数字信号处理器DSP


    美国TI公司


    微处理器  MCU


    美国INTEL公司


    电解电容


    日本日立、NCC公司


    冷却风扇


    日本NMB、德国SEMIKRON公司



      四、应用变频调速器节电的计算方法

      三相电动机的功率:P=M*N/9550KW3(水泵、风机类):

      (P:电动机额定功率、N:电动机转速、M:电动机转矩)

      电动机负载类型为恒转矩与平方转矩,平方转矩功率P正比于转速N

     


    流量%


    100


    90


    80


    70


    60


    50


    40


    转速%


    100


    90


    80


    70


    60


    50


    40


    频率值(HZ)


    50


    45


    40


    35


    30


    25


    20


    轴功率%


    100


    73


    51


    34


    22


    13


    6.5


    节电率%


    0


    27


    49


    66


    78


    87


    93.5



      计算公式:

      P#=N30.0001N=1-P

      (P:额定功率,P#额定功率的%值,N:电机实际转速,N:电机节电率)

      P#=〔0.4+0.6+(N/NE)-(N/Ne)3〕Pe

      式中的P#所需要的轴功率,Pe:电机的额定功率,N:风机电机实际转速,Ne:风机电机额定转速.

      根据工况的不同,一般应用变频技术后,节电率在20%-50%,大功率的风机节电率更明显,更多.

      变频调速器就是将固定频率的交流电源转换为电压频率可调的交流电源,实现了对变流电机的无级变速。

      1、节电效果明显。(30%-50%)

      2、提高了设备运转率,延长了设备的使用寿命。

      由于机械设备的震动减小,转速降低,运行平稳,所以设备的机械磨损减轻,可靠性增加,故障率下降,减少了设备的维护量,延长了设备的使用寿命。降低了企业的生产成本。

      3、操作灵活方便,控制准确,无级调速。

      4、减少了噪音对环境的污染,分贝数可降低25%-30%。

      5、提高设备的安全可靠性,由于系统采用了微电脑数字化控制技术,实际上实现对设备的智能化的可靠保护。避免了设备由于过载、过流、过热等损坏的现象。

      售后服务告知

      变频器的保修

      变频器发生以下情况公司将提供保修服务:

      1、保修范围仅指变频器本体

      2、在正常使用情况下,发现故障或损坏,厂家负责免费18个月维修,18个月以上将收取合理的费用。

      3、即使在18个月内,如发生以下情况应收取一定的维修费用。

      (1)不按用户手册操作使用带来的机器损害;

      (2)由于火灾、水灾、电压异常等造成的损害;

      (3)将变频器用于非正常功能时造成的损害;

      4、有关服务费用按照实际费用计算,如有合约,以合约优先的原则处理。

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