變頻器應用技術第七章變頻器的功能選擇及參數設置學習目標1.熟悉和了解變頻器在生產中的應用。2.能夠分析變頻器各種應用電路。3.應用所學知識能夠設計簡單的變頻器調速控制電路。7.1變頻技術應用綜述變頻技術的應用分為兩類，一類用于交流調速系統(tǒng)，一類用于為其它設備提供靜止電源。變頻器最典型的用途是電力拖動系統(tǒng)的節(jié)能和提高產品質量。隨著電力電子技術、計算機技術和自動控制理論的不斷發(fā)展，電氣傳動技術日新月異。交流電動機調速系統(tǒng)廣泛取代直流電動機調速系統(tǒng)已經成為現實。交流電動機調速技術是節(jié)能、改善工藝流程以及提高產品質量、推動技術進步的必要手段之一。7.1變頻技術應用綜述7.2變頻器在風機控制中的應用風機是工礦企業(yè)中應用比較廣泛的機械，如鍋爐的燃燒系統(tǒng)，礦山通風系統(tǒng)以及造紙烘干系統(tǒng)等。傳統(tǒng)的風機控制是全速運行，風機提供固定的風壓、風量。但生產工藝往往需要對風壓和風量以及溫度等技術指標進行調節(jié)控制，若全速運行必然導致電能的大量浪費。因此，采用變頻器實施對風機的控制具有重要的節(jié)能意義。7.2變頻器在風機控制中的應用7.2.1風機負載的機械特性1．二次方律負載2．風量調節(jié)方法3．風機容量選擇4．變頻器容量選擇7.2變頻器在風機控制中的應用7.2.2變頻器的設置1．變頻器控制方式設置(1)操作模式設置(2)變頻器控制方式設置(3)U/f控制曲線的選擇7.2變頻器在風機控制中的應用2．變頻器參數設置(l)上限頻率(2)下限頻率(3)升、降速時間(4)升、降速方式(5)回避頻率(6)起動前的直流制動7.2變頻器在風機控制中的應用7.2.3風機變頻調速系統(tǒng)電路組成7.2變頻器在風機控制中的應用7.2.4節(jié)能效益分析如果，一臺工業(yè)鍋爐所使用的30kW引風機，一天24h連續(xù)運行。采用變頻調速，在大風量時，頻率按46Hz計算，每天有10h；在小風量時，頻率按20Hz計算，每天有14h。用擋板調節(jié)風量，在大風量時，電動機功率消耗按額定功率的98%計算，每天同樣有1Oh；在小風量時．電動機功率消耗按額定功率的70%計算，每天也有14h。全年運行時間以300天計算：請讀者自行計算變頻調速的節(jié)電效果。7.3變頻器在恒壓供求系統(tǒng)中的應用7.3.1供水系統(tǒng)的主要參數1.流量2.壓力3.全揚程4.損失揚程與實際揚程5.管阻7.3變頻器在恒壓供求系統(tǒng)中的應用7.3變頻器在恒壓供求系統(tǒng)中的應用7.3.2供水系統(tǒng)的特性1.水泵的揚程特性2.管道的阻力特性7.3變頻器在恒壓供求系統(tǒng)中的應用7.3.3供水系統(tǒng)流量的調節(jié)方法1.管道閥門調節(jié)2.水泵轉速調節(jié)將管道閥門調節(jié)與水泵轉速調節(jié)兩種方法相比較，可知，采用調節(jié)水泵轉速的方法調節(jié)水的流量，降低了電動機使用功率，從而達到了節(jié)能的目的。7.3變頻器在恒壓供求系統(tǒng)中的應用7.3.4恒壓供水的控制目標當供水能力Qg大于用水需求量Qn時，水壓上升(p↑)；

當供水能力Qg小于用水需求量Qn時，水壓下降(p↓)；

當供水流量Qg等于用水需求量Qn時，水壓恒定(p)。7.3變頻器在恒壓供求系統(tǒng)中的應用7.3.5恒壓供水變頻調速系統(tǒng)控制原理1．恒壓供水變頻調遵系統(tǒng)構成7.3變頻器在恒壓供求系統(tǒng)中的應用2．壓力傳感器(1)壓力變迸器SP(2)遠傳壓力表P7.3變頻器在恒壓供求系統(tǒng)中的應用3．系統(tǒng)工作原理7.3變頻器在恒壓供求系統(tǒng)中的應用7.3.6變頻器選型及功能設置1．變頻器選型2．控制方式設置3．頻率功能設置4．暫停運行功能7.3變頻器在恒壓供求系統(tǒng)中的應用7.3.7恒壓供水變頻調速系統(tǒng)實例分析1．多臺水泵的切換2．主電路說明7.3變頻器在恒壓供求系統(tǒng)中的應用3．系統(tǒng)調節(jié)原理7.3變頻器在恒壓供求系統(tǒng)中的應用4．控制電路說明(1)PLC輸入點(2)PLC輸出點(3)信號處理器7.3變頻器在恒壓供求系統(tǒng)中的應用7.4變頻器在中央空調控制系統(tǒng)中的應用7.4.1中央空調系統(tǒng)構成1．冷凍主機與冷卻水塔2．外部熱交換系統(tǒng)7.4變頻器在中央空調控制系統(tǒng)中的應用7.4.2冷卻水系統(tǒng)變頻調速控制1．系統(tǒng)的控制依據2．冷卻水循環(huán)系統(tǒng)閉環(huán)控制7.4變頻器在中央空調控制系統(tǒng)中的應用7.4變頻器在中央空調控制系統(tǒng)中的應用7.4.3冷凍水系統(tǒng)變頻調速控制1.系統(tǒng)的控制依據(1)壓差控制(2)溫度控制2.系統(tǒng)的控制方案(1)壓差為主溫度為輔的控制(2)溫度為主壓差為輔的控制7.4變頻器在中央空調控制系統(tǒng)中的應用7.4變頻器在中央空調控制系統(tǒng)中的應用7.4.4中央空調變頻調速的節(jié)能作用有關資料表明，我國現有電動機裝機總容量約4億多千瓦，其用電量占當年全國發(fā)電量的60%-70%。而風機、水泵設備裝機總功率達1.6億千瓦，年耗電量非常巨大，約占當年全國電力消耗總量的1/3。應用變頻器后，其節(jié)電率一般在20%-60%，投資回收期1—2年，企業(yè)和社會經濟效益相當可觀。所以，大力推廣應用變頻調速技術，不僅是當前推進企業(yè)節(jié)能降耗、提高產品質量的重要手段，而且也是實現經濟增長方式轉變和我國可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略的必然要求。7.5變頻器在起重設備中的應用7.5.1變頻調速起重設備系統(tǒng)的特點1.起重機械起升機構的基本組成7.5變頻器在起重設備中的應用2.起重機械起升機構的轉矩分析（1）電動機的轉矩TM（2）重力轉矩TG（3）摩擦轉矩T07.5變頻器在起重設備中的應用3.升降過程中電動機的工作狀態(tài)（1）重物上升（2）輕載或空鉤下降（3）重載下降7.5變頻器在起重設備中的應用7.5.2起升機構拖動系統(tǒng)的技術要求1．調速范圍2．上升時的傳動間隙3．制動方法4．溜鉤問題5．點動功能6．電動機的選擇7．變頻器的選擇8．制動電阻估算7.5變頻器在起重設備中的應用9．再生電能的處理(1)有源逆變器(2)直流反饋7.5變頻器在起重設備中的應用10．公共直流母線7.5變頻器在起重設備中的應用

7.5.3變頻器在起置設備中的應用實例分析1．控制方案(1)控制方式(2)起動方式(3)制動方式(4)點動方式(5)調速要求7.5變頻器在起重設備中的應用7.5變頻器在起重設備中的應用2．電路分析①按鈕SBI、SB2控制接觸器KMI，由KMl控制變頻器的電源。

②PLC的輸出端子Y4、Y5分別接人變頻器輸入端子S1、S2，控制電動機的正、反轉及停車。

③由接觸器KMB控制制動電磁鐵YB，KMB的動作是根據起重機械在升、降或停止過程中的需要來控制的7.5變頻器在起重設備中的應用④SA是操作手柄。在正、反兩個方向共設7擋轉速。正轉時采用接近開關SQR2作為限位控制；反轉時采用接近開關SQR1作為隈位控制。⑤SQFI、SQF2是吊鉤最高限位控制開關。⑥按鈕SB3、SB4是作為正、反方向的點動控制。⑦采用旋轉編碼器PG測量電動機轉速，然后反饋給變頻器，作為有速度傳感器矢量控制方式的反饋信號。

7.6變頻器在電梯控制中的應用7.6.1電梯傳動系統(tǒng)組成配重的重量=（載重量／2+轎箱自重）×k7.6變頻器在電梯控制中的應用2.電梯工作過程3.對升降速的要求4.電動機工作狀態(tài)（1）轎廂滿載（2）轎廂輕載5.電梯變頻調速主電路(1)變頻器輸入側(2)變頻器輸出側(3)制動7.6變頻器在電梯控制中的應用6．控制電路特點7.6變頻器在電梯控制中的應用7.6.2變頻調速電梯實例分析7.6變頻器在電梯控制中的應用1.整流與回饋電路2.逆變電路3.檢測電路4.控制電路7.6變頻器在電梯控制中的應用7.6.3自動扶梯技術改造簡介1．自動扶梯變頻節(jié)能運行原理2．全自動扶梯節(jié)能改造方案3．對變頻器的要求4．變頻調速特點7.7變頻器在唪酒灌裝生產線上的應用7.7.1系統(tǒng)的組成1．工藝流程及控制方案2．電氣控制系統(tǒng)組成7.7變頻器在唪酒灌裝生產線上的應用7.7.2電氣控制原理1.模擬量控制方式2.多擋速度控制方式7.7變頻器在唪酒灌裝生產線上的應用7.7.3變頻器的選擇及參數設置1．變頻器容量選擇2．變頻器參數設置(1)起動頻率(2)加、減速時間(3)多擋速度設置(4)各段頻率設置7.7變頻器在唪酒灌裝生產線上的應用7.8變頻器在龍門刨床上的應用7.8.1龍門刨床的機械運動7.8變頻器在龍門刨床上的應用7.8.2龍門刨床變頻調速系統(tǒng)的組成1．刨床的機械特性2．變頻調速系統(tǒng)的組成7.8變頻器在龍門刨床上的應用3．變頻調速的特點(1)減小靜差率(2)具有轉矩限制功能(3)容易控制爬行距離(4)節(jié)能效果顯著7.8變頻器在龍門刨床上的應用4．對刨床的控制要求①刨臺轉速變化的控制必須滿足于刨臺做往復運動的要求。②刨床的切削速度以及返回速度必須便于調節(jié)。③需設置點動功能，以利于工件在刨臺上的位置調整。④刨臺的往復運動與橫梁的位移及刀架的運行之間，必須要有可靠的互鎖。油泵電動機需要與刨臺電動機互鎖。因為，只有在油泵正常工作情況下才允許刨臺往復運動。如果在刨臺往復運動過程中，油泵電動機發(fā)生故障停機，則刨臺不允許在切削中間位置停止，而必須等刨臺返回到起始位置時才能停止運行。7.8變頻器在龍門刨床上的應用7.8.3刨臺變頻調速系統(tǒng)工作原理1．變頻器的通、斷電方式2．刨臺速度調節(jié)方式3．往復運動的起動4．故障處理5．停機7.8變頻器在龍門刨床上的應用7.9高壓變頻器在煉鐵廠除塵系統(tǒng)中的應用1.高壓節(jié)能設備選型煉鐵廠高爐除塵風機的電機型號YKK560-6800KW10000V54.7A993轉/分LPH-10-6-800高壓智能化節(jié)能設備，該設備采用西門子羅賓高的高壓變頻器，加上LPH-10-6-800控制主板及LP控制軟件，減少了電網的諧波污染，不存在因諧波引起的電機發(fā)熱、轉矩脈動、噪音、共模電壓等。7.9高壓變頻器在煉鐵廠除塵系統(tǒng)中的應用2．系統(tǒng)結構圖7.9高壓變頻器在煉鐵廠除塵系統(tǒng)中的應用3.高壓變頻原理4.二次回路及控制7.9高壓變頻器在煉鐵廠除塵系統(tǒng)中的應用5.節(jié)能原理分析1）節(jié)能分析2）風機節(jié)能原理即風門調節(jié)與變頻調節(jié)的區(qū)別3）液力耦合器調速與變頻調速的區(qū)別7.9高壓變頻器在煉鐵廠除塵系統(tǒng)中的應用6.系統(tǒng)調試中的問題及解決辦法1）在高壓變頻器通電之前，對進線變壓器進行耐壓實驗，可分三次以上不同的時間進行，完成之后，才能對高壓變頻器通電進行調試。調試時的速度由變頻器直接輸出，從10%到100%的額定速度，分段進行速度給定，這期間注意高壓變頻器及電機等設備運行情況。7.9高壓變頻器在煉鐵廠除塵系統(tǒng)中的應用當運行正常后，即可開始連接風機帶負荷運行，速度也是由10%到100%的額定速度給定分階段進行升、降速。在此階段必須調節(jié)好高壓變頻器的升、降速時間，不能過快，否則變頻器會報故障而停機，甚至會燒壞IGBT模塊。針對除塵風機情況，一般升速時間在70秒左右，降速時間在100秒左右，這樣即保證了生產工藝要求的快速升降速度，又保護了變頻器不會損壞。7.9高壓變頻器在煉鐵廠除塵系統(tǒng)中的應用2）變頻器的速度輸出是由外部給定的模擬信號來控制的，因此，在調試中必須確保模擬信號的穩(wěn)定性。變頻器設備會產生較大的電磁干擾信號，對于模擬信號的傳輸影響很大。因此，設計、施工時做好接地工作、選用屏蔽電纜之外，最好對信號電纜穿鐵管加以屏蔽。信號類型選擇電流信號而不要選用電壓信號。7.10防爆變頻技術在鋼纜皮帶中的應用起動平穩(wěn)，可滿載起動； 調速方便，可實現運人、運料、驗繩等多種速度； 負力提升時能自動進入電氣制動運行狀態(tài)，再生能量通過回饋電網實現電氣制動； 處理事故或檢修時可逆運行； 必須設置可靠的各種安全保護裝置； 維護量小。7.10防爆變頻技術在鋼纜皮帶中的應用7.10防爆變頻技術在鋼纜皮帶中的應用7.10.1本系統(tǒng)的構成1.拖動部分1）本系統(tǒng)采用磁通矢量控制變頻器2）變頻軟起動、軟停止特性7.10防爆變頻技術在鋼纜皮帶中的應用3）重載起動4）自動回饋制動5）實現無級調速6）可任意調整的加、減速度：7）完善的保護和故障自診斷功能：8）針對煤礦采取特殊措施：7.10防爆變頻技術在鋼纜皮帶中的應用2.控制部分1）隔爆兼本安型PLC控制箱：2）本質安全型操作集控臺功能介紹（1）速度設定：（2）可逆運行7.10防爆變頻技術在鋼纜皮帶中的應用7.10.2操作方式及流程1.自動方式：2.手動方式：3.甩變頻器或電機運行：7.10防爆變頻技術在鋼纜皮帶中的應用7.11變頻技術在家用電器上的應用7.11.1家用變頻空調7.11變頻技術在家用電器上的應用1.室內機部分2．室外機部分3．變頻空調控制原理7.11變頻技術在家用電器上的應用7.11.2變頻洗衣機1．提高洗衣效果2．節(jié)能3．低噪聲7.11變頻技術在家用電器上的應用7.11.3變頻冰箱變頻冰箱通過變頻技術調節(jié)壓縮機轉速。冰