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高性能通用变频器
变频器的节能原理
1、 变频节能:
  为了保证生产的可靠性,各种生产机械在设计配用动力驱动时,都留有一定的余量。电机不能在满负荷下运行,除达到动力驱动要求外,多余的力矩增加了有功功率的消耗,造成电能的浪费,在压力偏高时,可降低电机的运行速度,使其在恒压的同时节约电能。
  当电机转速从 N1 变到 N2时,其电机轴功率 (P)的变化关系如下:
 P2/ P1 = (N2/N1)3 ,由此可见降低电机转速可得到立方级的节能效果。
  2、 动态调整节能:
  迅速适应负载变动,供给最大效率电压。变频调速器在软件上设有 5000次/秒的测控输出功能,始终保持电机的输出高效率运行。
 3、通过变频自身的V/F功能节电:
    在保证电机输出力矩的情况下,可自动调节V/F曲线。减少电机的输出力矩,降低输入电流,达到节能状态。
 4、 变频自带软启动节能:
  在电机全压启动时,由于电机的启动力矩需要,要从电网吸收 7 倍的电机额定电流,而大的启动电流即浪费电力,对电网的电压波动损害也很大,增加了线损和变损。采用变频器后,启动电流可从0 -- 电机额定电流,减少了启动电流对电网的冲击,节约了电费,也减少了启动惯性对设备的大惯量的转速冲击,延长了设备的使用寿命。
 5、提高功率因数节能:
  电动机由定子绕组和转子绕组通过电磁作用而产生力矩。绕组由于其感抗作用。对电网而言,阻抗特性呈感性,电机在运行时吸收大量的无功功率,造成功率因数降低。
  采用变频节能调速器后,由于其性能已变为:
  AC-- DC --AC,在整流滤波后,负载特性发生了变化。变频调速器对电网的阻抗特性呈阻性,功率因数很高,减少了无功损耗。
电动机在直接启动时,电流是电机额定电流的7 倍,而大的启动电流即浪费电力,对电网的电压波动损害也很大,增加了线损变损,
PID控制原理
  根据反馈原理:要想维持一个物理量不变或基本不变,就应该引这个物理量与恒值比较,形成闭环系统。我们要想保持液压的恒定,因此就必须引入液压反馈值与给定值比较,从而形成闭环系统。但被控制的系统特点是非线性、大惯性的系统,现在控制和PID相结合的方法,在压力波动较大时使用模糊控制,以加快响应速度;在压力范围较小时采用PID来保持静态精度。这通过PLC加智能仪表可实现该算法,同时对PLC的编程来时现泵的工频与变频之间的切换。实践证明,使用这种方法是可行的,而且造价也不高。
  要想维持供液网的压力不变,根据反馈定理在管网系统的管理上安装了压力变送器作为反馈元件,由于供水系统管道长、管径大,管网的充压都较慢,故系统是一个大滞后系统,不易直接采用PID调节器进行控制,而采用PLC参与控制的方式来实现对控制系统调节作用
风速控制仪控制原理
  用变频调速来实现恒压供液,与用调节阀门来实现恒压供液相比,节能效果十分显著(可根据具体情况计算出来)。其优点是:
   1、 起动平衡,起动电流可限制在额定电流以内,从而避免了起动时对电网的冲击;
   2、 由于泵的平均转速降低了,从而可延长泵和阀门等的使用寿命;
   3、 可以消除起动和停机时的液锤效应;
  一般地说,当由一台变频器控制一台电动机时,只需使变频器的配用电动机容量与实际电动机容量相符即可。当一台变频器同时控制两台电动机时,原则上变频器的配用电动机容量应等于两台电动机的容量之和。但如在高峰负载时的出液量比两台水泵全速供液量相差很多时,可考虑适当减小变频器的容量,但应注意留有足够的容量。
  虽然液泵在低速运行时,电动机的工作电流较小。但是,当泵流量量变化频繁时,电动机将处于频繁的升、降速状态,而升、降速的电流可略超过电动机的额定电流,导致电动机过热。因此,电动机的热保护是必需的。对于这种由于频繁地升、降速而积累起来的温升,变频器内的电子热保护功能是难以起到保护作用的,所以应采用热继电器来进行电动机的热保护。
  在主要功能预置方面,最高频率应以电动机的额定频率为变频器的最高工作频率。升、降速时间在采用PID调节器的情况下,升、降速时间应尽量设定得短一些,以免影响由PID调节器决定的动态响应过程。如变频器本身具有PID调节功能时,只要在预置时设定PID功能有效,则所设定的升速和降速时间将自动失效。
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