1)信號線及控制線應(yīng)選用屏蔽線,,這樣對防止干擾有利。當線路較長時,,例如距離躍100 m,,導(dǎo)線截面應(yīng)放大些。信號線及控制線不要與動力線放置在同一電纜溝或橋架中,,以免相互干擾,,最好穿管放置,這樣更合適,。
2)傳輸信號以選用電流信號為主,,因電流信號不容易衰減,亦不容易受干擾,。實際應(yīng)用中傳感器輸出的信號是電壓信號,,可以通過變換器將電壓信號變換成電流信號。
3)變頻器閉環(huán)控制一般都是正作用的,,即輸入信號大,,輸出量亦大(例如中央空調(diào)制冷工作時及一般壓力、流量,、溫度等控制時),。但亦有反作用的,即輸入信號大,,輸出量反?。ɡ缰醒肟照{(diào)在制熱工作時以及供熱站的取暖熱水泵)。閉環(huán)控制如圖1所示,。
4)在閉環(huán)控制時能選用壓力信號的,,就不要選用流量信號。這是因為壓力信號傳感器價格低,,安裝容易,,工作量小,調(diào)試方便,。但工藝過程有流量配比要求的,,且要求精確時,那就必須選用流量控制器,,并根據(jù)實際的壓力,、流量、溫度,、介質(zhì),、速度等來選用合適的流量計(例如電磁式,、靶式、渦街式,、孔板式等),。
5)變頻器內(nèi)置的PLC、PID功能適合用于信號變動量較小,、較穩(wěn)定的系統(tǒng),。但由于內(nèi)置的PLC、PID功能在工作時只調(diào)時間常數(shù),,所以難以得到較為滿意的過度過程要求,,而且調(diào)試比較費時。
另外這種調(diào)節(jié)不是智能的,,故一般不經(jīng)常采用,,而是選用外置的智能化的PID 調(diào)節(jié)器。例如日本富士PXD 系列,、廈門安東等,,十分方便。使用時只要設(shè)置SV(上限值),,工作時有PV(運行值)指示,,又是智能化,保證具有最佳的過渡過程條件,,使用較為理想。關(guān)于PLC,,可按控制量的性質(zhì),、點數(shù)、數(shù)字量,、模擬量,、信號處理等要求,選用外置PLC 的各種品牌,,例如西門子的S7-400,、S7-300、S7-200等,。
6)信號變換器在變頻器外圍電路中亦被經(jīng)常用到,,一般由霍爾元件加電子線路組成。按信號變換和處理方式可分為電壓變電流,、電流變電壓,、直流變交流、交流變直流,、電壓變頻率,、電流變頻率,、一進多出、多進一出,、信號疊加,、信號分路等各種變換器。例如深圳的圣斯爾CE-T 系列電量隔離傳感器/變送器,,應(yīng)用十分方便,。國內(nèi)類似產(chǎn)品不少,用戶可按需要自行選擇應(yīng)用,。
7)變頻器在應(yīng)用時往往要配外圍電路,,其方式常有:
(1)由自制繼電器等控制元件組成的邏輯功能電路,;
?。?)買現(xiàn)成的單元外置電路(例如日本三菱公司的);
?。?)選用簡易可編程控制器LOGO(國外,、國內(nèi)都有此產(chǎn)品);
?。?)使用變頻器不同功能時,,可選用功能卡(例如日本三墾變頻器);
?。?)選用中小型可編程序控制器,。
8)多臺水泵并聯(lián)恒壓供水(例如城市自來水廠的清水泵、中大型水泵站,、供熱水中心站等)的變頻技術(shù)改造方案常見的有以下兩種,。
按使用經(jīng)驗,方案(1)節(jié)省初投資,,但節(jié)能效果差,。起動時先起動變頻器至50 Hz 后,再起動工頻,,后轉(zhuǎn)入節(jié)能控制,。供水系統(tǒng)中只有采用變頻器拖動的水泵,壓力略小些,,系統(tǒng)存在湍流現(xiàn)象,,有損耗。
方案(2)投資較大,,但比方案(1)多節(jié)能20%,,猿臺泵壓力一致,無湍流損耗,,效果更佳,。
9)多臺水泵并聯(lián)恒壓供水時采用信號串聯(lián)方式只用一個傳感器,,其優(yōu)點如下。
?。?)節(jié)省成本,。只要一套傳感器及PID,如圖4所示,。
?。?)因只有一個控制信號,所以輸出頻率一致,,即同頻率,,這樣壓力亦一致,不存在湍流損耗,。
?。?)恒壓供水時,當流量變化,,泵的開動臺數(shù)通過PLC 控制隨之變化,。最少時1 臺,中等量時2臺,,較大量時3 臺,。當變頻器不工作停機時,電路(電流)信號是通路的(有信號流入,,無輸出電壓,、頻率)。
?。?)更有利的是,,因為系統(tǒng)只有一個控制信號,即使3 臺泵投入不同,,但工作頻率卻相同(即同步),,壓力亦一致,,這樣湍流損耗為零,,亦即損耗最小,所以節(jié)電效果最佳,。
10)減小基底(基本頻率)是提高起動轉(zhuǎn)矩最有效的方式,。原理分析如下。
?。?)為什么減小基底頻率提高起動轉(zhuǎn)矩是最有效的呢,?具體如表1 所列。
由表1知,,由于起動轉(zhuǎn)矩大幅度提高,,所以一些難以起動的設(shè)備,,例如擠出機、清洗機,、甩干機,、混料機、涂料機,、混合機,、大型風(fēng)機、水泵,、羅茨鼓風(fēng)機等均能順利起動了,。這比通常提高起動頻率進行起動效果明顯。使用此法再配合由重載變輕載措施,,提高電流保護到最大值,,幾乎一切設(shè)備都能起動了。因此說采用減小基底頻率來提高起動轉(zhuǎn)矩是最有效的,,亦是最方便的辦法,。
(3)在應(yīng)用此條件時基底頻率減小不一定非要一下降至30 Hz,??刹捎妹? Hz逐步進行下降,下降到達的頻率只要能起動系統(tǒng)就行,。
?。?)基底頻率下限不要低于30 Hz。從轉(zhuǎn)矩看,,下限越低轉(zhuǎn)矩越大,。但亦要考慮,電壓上升過快,,動態(tài)du/dt過大時對IGBT有損傷,。實際使用結(jié)果是,在50 Hz下降到30 Hz 的范圍時可安全放心地使用此提升轉(zhuǎn)矩的措施,。
?。?)有人擔(dān)心,例如下降基底頻率為30 Hz 時電壓已達380 V,。那么當正常工作有可能需要達到50 Hz 時,,是否輸出電壓躍380 V,這樣電動機受不了,,回答是這樣的現(xiàn)象是不會發(fā)生的,。
(6)有人擔(dān)心如下降基底為30 Hz 時,電壓已達380 V,。那么正常工作有可能需要達50 Hz 時輸出頻率是否可達額定頻率50 Hz,,回答是輸出頻率當然可以達到50 Hz。
?。?)以上(5)(6)兩條由軟件編寫過程決定,。使用過程已證實了,這兩點盡可放心,。
11)動壓,、靜壓、全壓三者間關(guān)系如下,。
?。?)靜壓是水泵出水口壓力直至最高點時所需壓力(揚程),一般每10 m高水柱是1 kg水壓,。
動壓是水流動過程中,,液體與管壁、閥門(調(diào)節(jié)閥,、制回閥,、減壓閥等)、同一斷面不同層存在的流速差所引起的阻力所造成的壓力降,,這部分計算很困難,,按實際經(jīng)驗,動壓臆20%(最大時)靜壓值,。
全壓=(靜壓+動壓)=1.2 靜壓,。
水泵一定要設(shè)定下限頻率約在30 Hz,否則易把封閉管內(nèi)水抽空,。因大量空氣溶入水中,,待起動水泵時,易產(chǎn)生氣室,,形成高壓危險,。
12)經(jīng)驗值與經(jīng)濟值介紹如下。
應(yīng)用變頻器對各種設(shè)備來說實現(xiàn)節(jié)電是可行的,,這已有很多現(xiàn)實成功案例證實,。
(1)經(jīng)驗值是較保守的,,而且有較大富裕度,,不是最經(jīng)濟的,,有潛力可挖,。使用經(jīng)驗值時按現(xiàn)場實際布置,使用工況參數(shù),,要有一定的變動,,以不影響正常使用為下限條件,。這是有可能實現(xiàn)節(jié)能的前提。
?。?)經(jīng)濟值是以滿足系統(tǒng)下限條件為原則,,把經(jīng)驗值適度下降,挖掘潛力來實現(xiàn)節(jié)能功效,。若使用工況參數(shù)不變,,節(jié)能從何說起?況且變頻器本身不是能源的發(fā)生器械(發(fā)電機,、蓄電池,、太陽能),其自身效率很高,,在97%到98%,,但總還存在損耗,為2%到3%,。