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變頻技術范文1
本次改造主要是根據企業電機系統設施的現狀和存在的問題,針對電廠系統特點,對#3、#4、#5、#6鍋爐引風機、一次風機、二次風機共計12臺(電機總裝機容量3900KW)6KV電機進行變頻節電技術改造,采用高壓變頻調速技術,根據工況需要,控制電機的轉速,來調節風量的變化,以替代落后的擋板調節方式,以減少電能損耗。同時,風量的變化由非線性改善為線性,使得爐膛的燃燒效能控制變得更及時、精確。從而達到節能降耗和提高自動化程度的雙重目的。本次節電技術改造新建一座高壓變頻室、增加變頻調速裝置12臺、DCS控制系統、、通風系統及配電設施。
1.1變頻器選型
近年來已有很多大中型電廠采用變頻技術進行節電技術改造的實例,實踐證明不但節電效果明顯,而且提高系統的安全性,不存在運行風險。此次節電技術改造設備選用原則,變頻技術先進,成熟可靠。選擇雷奇節能科技股份有限公司生產的LOVOL系列高壓智能節電裝置(變頻器),該產品由移相變壓器,功率單元和控制器組成。高壓變頻器采用模塊化設計,互換性好、維修簡單,噪音低,諧波含量小,不會引起電機的轉矩脈動,對電機沒有特殊要求。高壓變頻調速系統的結構圖如下:
1.2電氣改造方案
采用一拖一自動旁路控制,實現變頻/工頻自動切換。旁路柜在節電器進、出線端增加了兩個隔離刀閘,以便在節電器退出而電機運行于旁路時,能安全地進行節電器的故障處理或維護工作。旁路柜主回路主要配置:三個真空接觸器(KM1、KM2、KM3)和兩個高壓隔離開關K1、K2。KM2與KM3實現電氣互鎖,當KM1、KM2閉合,KM3斷開時,電機變頻運行;當KM1、KM2斷開,KM3閉合時,電機工頻運行。另外,KM1閉合時,K1操作手柄被鎖死,不能操作;KM3閉合時,K2操作手柄被鎖死,不能操作。自動旁路控制結構圖如下:
1.3系統控制方案
(1)本地控制:利用系統控制器上的鍵盤、控制柜上的按鈕、電位器旋鈕等就地控制。(2)遠程控制:變頻器與DCS系統連接,進行數據通訊,使運行人員通過DCS系統畫面對變頻器的工作電流,運行狀態及故障信息進行監控,由DCS實現控制。
1.4系統散熱方案
設備自身發熱量較大,運行環境的溫度和濕度會影響設備的穩定性及功率元件的使用壽命,為了使變頻器能長期穩定和可靠地運行,采用室內空調冷卻方式,滿足設備對溫度和濕度的要求。
2變頻改造效果分析
2.1節電效果
節電改造前,鍋爐正常工況下引風機檔板的平均開度在70-80%左右,二次風機在35-45%左右。采用落后的檔板調節控制方式,用電量高居高不下,影響機組的經濟運行質量。本次節電改造于2012年10月安裝調試完畢,經過一段時間的運行測試,以3#鍋爐引風機為例,原工頻電流由平均49.5A下降到變頻后的36-39A,功率因數由0.8左右提高到0.95左右。從12臺改造后的風機運行情況看,完全能夠滿足鍋爐運行工藝的要求(主要是風壓、風量、加減風的速率等)。運行后一年的電表數據表明,經過變頻改造后12臺風機總計節電量為280萬KWh,比擋板調節控制方式節能率達到23%,節能效果十分顯著。并且電機在啟動、運行調節、控制操作等方面都得到極大的改善。
2.2其它效果
(1)采用變頻調速控制后,杜絕“大馬拉小車”現象,既提高了電機效率,又滿足了生產工藝要求;(2)采用變頻調速控制后,由于變頻技術裝置內的直流電抗器能很好的改善功率因數,功率因數由0.8左右提高到0.95以上,提高了有功功率,減少了設備和線路無功損耗;(3)實現了電機的軟啟動,避免了對電網的沖擊,提高了系統的可靠性,延長了設備的使用壽命;(4)減少風機葉片和軸承的磨損,延長大修周期、節省維修費用。風機、管網振動大幅減小,降低了噪聲對環境的影響;(5)變頻器的過載、過壓、過流、欠壓、電源缺相等自動保護功能,使系統的安全可靠性大大提高;(6)由于變頻器具有工頻/變頻自動切換功能,變頻器發生重故障時可在2-3秒內切換到工頻運行,且在變頻調速控制系統檢修維護或故障時,工頻控制系統照樣可以正常運行,滿足風機系統對電機高可靠性運行的要求;(7)實現了高壓變頻裝置與主控室DCS系統連接,DCS系統能夠滿足實時性的要求,經過電廠運行的邏輯實現對變頻器的控制,對各種數據的分析和判斷,這也是電廠提高效率的關鍵環節之一。
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變頻技術范文2
1.1變頻技術在主風機調速中的應用現狀
在主風機上采用變頻技術進行控制已經成為許多電力企業采用的主要方式之一。變頻技術的使用可以實現大范圍、高效率、連續的控制。使用變頻技術可以方便地對時間進行設定和改變,相較于以前的調速方式,更便捷,更具有優越性。
1.2將變頻技術應用于主風機調速的發展過程
變頻技術最先由一位日本的學者提出,進而被西方國家所采用,后來經過一系列的改進與發展,逐漸演變為今天的變頻器。變頻技術的不斷發展,為電力企業帶來了便利,解決了很多突出的電力問題。
1.3將變頻技術應用于主風機調速所需要的環境
變頻技術盡管已經被大部分企業所應用,但是變頻器工作所需要的環境是我們必須注意的。首先是環境溫度和工作溫度,這些都必須在一定的范圍之內。其次,要盡量避免腐蝕性氣體損壞器件。除此之外還要減少沖擊和振動。
2應用變頻技術的注意事項
2.1時間的匹配
在采用變頻技術對主風機進行啟動和停止時,我們必須要注意時間的匹配。這里所指的匹配主要是加速時間和減速時間的匹配。因為在啟動時,如果沒有很好地控制與匹配時間就可能出現過流或者過壓現象,最終影響整個啟動。因此,在采用變頻技術進行啟動時,必須根據負載情況嚴格計算,最終選擇合理的加速和減速時間。
2.2過載
過載在風機中出現的頻率一般不大,但是一旦發生過載,將對設備造成重大的影響。在采用變頻技術時,必須嚴格注意這方面的問題,盡量控制轉矩等因素,盡量避免出現過載現象。這就要求我們在采用變頻技術時,對變頻器的選用綜合考慮容量、性能等多方面的因素,并確保變頻器的容量略大于電動機的容量。
2.3共振
變頻技術的核心就是通過改變頻率進而改變轉速等因素。在采用變頻技術時就不可避免地會出現共振現象。而共振現象的出現,可能會使設備出現停運,有時甚至對設備造成毀壞。這就要求我們在采用變頻時對頻率的設定十分注意,盡量避免所設頻率與其他設備的頻率重合,盡可能減少共振情況。
2.4散熱與噪音
在采用變頻技術時,有時會將頻率降至很低,這就會對風機的散熱造成影響。散熱出現故障就會影響風機的運轉,進而影響整個系統的工作,甚至會導致機器的損壞。因此,在采用變頻技術時,要注意采取相應的措施對風機的散熱進行調節。除此之外,采用變頻技術還可能會增加噪音,因此,我們在采用變頻技術時還需要注意噪音問題,可以采用專用電機或者安裝消音器。
2.5通風冷卻
通風問題是機器工作時必須要考慮的重要問題之一。通風效果不好會造成元器件溫度升高,從而使其使用壽命大大縮短,最終甚至損壞器件。因此,我們采用變頻技術時必須注意變頻器的通風與冷卻。要實時了解變頻器的工作情況,除此之外,還要經常檢查風扇的情況,一旦發現損壞立刻對其進行檢修和更換。
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變頻技術范文3
礦產開發時不注重開發方法,造成資源浪費嚴重威脅企業利益。我國雖然是資源大國,有著充足的礦產資源,但礦產資源的不可再生性要求企業在進行礦產開發時必須重視開發方法,減少資源浪費。近年來,我國礦產開發的強度越來越大,礦產開發作為土地資源利用的主要途徑之一,對我經濟發展有深遠影響。但很多礦產企業人只要求進度,不重視開發水平。在利益的驅逐下,企業強化資源開發,礦產資源開發有很大的漏洞,很多礦產頻發資源浪費的現象,損害企業效益,因此企業應提高礦產開發的質量,確保資源合理開發,提高企業效益[1]。
二、變頻技術的應用
(一)變頻技術的具體方法
科學家在實踐中總結,變頻技術有利于充分利用資源,與傳統的技術相比,變頻技術在實踐中取得重大效果,不但有效減少資源的浪費,而且利于我國科學研究。變頻技術在人們日常生活中非常常見,變頻技術廣泛應用于電力行業、機械行業和其他多個行業。在生產中,變頻技術有顯著的節能效果,因此受到各個業界的廣泛應用。變頻技術在礦產開發的過程中,節能效果更為顯著。在礦產開發過程中良好利用變頻技術,利于資源合理開發,從而為資源的可持續利用做出貢獻。
(二)變頻技術應用的必要性
我國礦產資源在世界排名居先,但人口壓力過大,人均礦產資源占有量排名落后,因此只有合理的礦產資源才能適應我國國情。近年來,礦產資源過度開采,致使礦產資源的總量飛速減少[2]。我國經濟飛速發展,使用礦產資源的公司日益加大,企業間的競爭激烈,對礦產資源的開發力度加大,但企業在開發過程中忽視資源的合理開發,造成資源浪費。變頻技術能實現節能,在礦產資源開發過程中使用變頻技術,從而實現對礦產資源有效節約。變頻技術還可以降低礦產開采時造成的污染,這不但為我國環保事業做出貢獻,更利于企業可持續發展。
(三)變頻技術的使用意義
礦產資源在開發過程中的資源浪費是最嚴重的開采問題之一,資源浪費影響礦業發展,對能源可持續利用和企業發展造成嚴重危害,威脅國民經濟發展,礦產資源開采主要問題是資源浪費,通過變頻技術降低礦產開發時造成的礦產資源浪費,保證開發生產的順利進行,提高了礦業生產效率,促進國民經濟增長,合理的礦業開發也有效提高開發質量,避免資源浪費。我國作為人口大國,資源的合理利用非常關鍵。人是推動社會發展的核心,在生產和生活中只有提高人的主觀能動性,才能為企業帶來利潤。科學的變頻技術增強員工對礦產資源開發的熱情,員工對工作的內容有認同感,提高員工工作積極性,有效提高生產力。礦產資源的是我國經濟發展命脈,只有良好合理的礦產開發才能推動經濟發展[3]。
三、結論
變頻技術范文4
(1)細紗緊跟粗紗后面對粗紗進一步牽伸、加捻后卷繞成型,出來的紗線用來織造面料。傳統細紗機的錠子、羅拉及鋼領板的升降都靠主電機傳動,主電機采用雙速電機,啟動時用低速,正常運轉后用高速且恒速不變。由于錠子速度不變,不能實現在紡紗過程中對大、中、小紗時錠子轉速的動態控制,故紗線斷頭率偏高。而且實現牽伸、加捻、卷繞、成型的一系列凸棘輪、連桿機構的精度可靠性也低。造成織造時退管困難。如果在生產中能夠根據整個筒紗各階段的張力變化規律實現錠子轉速的自適應調整,保證紡紗各階段的張力恒定,做到小紗、大紗階段基本無斷頭,中紗階段又可以達到紡紗速度的目的,從而使產量、質量同步提高。(2)變頻技術順應生產的需要應用到細紗機上,其主要優勢是能夠根據落紗的大、中、小紗張力變化規律實現自動無級變速,優化落紗條件以盡可能地保存紡紗各階段的張力穩定。在新型細紗機中采用變頻技術后可以根據在細紗紡紗時張力與錠子速度的關系,即當錠速增大時紡紗張力隨著增大,且錠子速度越高,紡紗張力增加值就越大,合理調整錠速來控制紡紗張力,使紡紗過程的張力變化近似于恒定。即在小紗時紗線張力大,我們使用較低的錠速來減少斷頭;當小紗上升時紗線張力漸小適時增快錠速;當中紗紗線張力小時,使用較高的錠速;當大紗開始時,紗線張力漸大,我們又減慢錠速;快到滿管位置時又使用較低的適位停車錠速;在空筒管開車生頭時紗線張力波動大,還可采用適宜接頭的低速運行;這樣就可以根據需要,實現細紗機在紡紗運轉過程中的變錠速控制,從而有效地降低細紗的斷頭率,提高細紗機的生產效率。
2新型細紗機采用變頻調速的實現方式
細紗機利用變頻器調節錠子速度快慢一般采用定長制方式,即按照不同紡紗支數所紡的滿紗總長度區間,每個區間根據實際生產中的斷頭情況來設置相應的錠子速度達到減少設斷頭的目的。
3紡紗機采用變頻技術拖動的效果和優勢
變頻技術范文5
【關鍵詞】變頻器;干擾;抑制;接地;屏蔽
隨著電力電子技術的不斷發展,交流變頻技術日趨成熟,在許多傳動領域可完全取代直流調速傳動,性能指標毫不遜色。
作為變頻技術的核心部件――變頻器具備諸多功能,集電力電子和計算機技術于一體。體積越來越小,功能越來越完善。
變頻器為雙閉環自動控制系統,通常是電壓和電流兩個負反饋環,其中電壓環與外加速度環(即帶PG控制)為同級,可由跳線設置,根據需要選擇。CPU管理I/O接口,設置參數,程序管理,監測異常,自行偵測負載數據,存儲并顯示故障情況。還可外接速度(甚至是電機傳動輸出的直線速度)、頻率、電流等參數顯示儀表??刂颇J椒譃閂/F控制,帶PG V/F控制,開環矢量控制,閉環矢量控制四種。調速方式有兩種選擇:1.多段式控制,最多可用9段頻率指令,最低可于6Hz寸動運轉。2.模擬量(電壓0-10V,電流4-20mA)信號控制,無級調速。調速精度達到±3%-±0.03%,啟動轉矩可達150%Me。多功能輸出端子,分為兩種形式:其一為繼電器輸出,耐電壓高,電流容量大。可作為與變頻器連動設備的控制信號,比如制動器。其二為光耦合集電極開路電路輸出,抗干擾性強,可用于48V,50mA以下的電路,通過程序設置輸出某種情景狀態,比如運轉中或某一故障報警。
變頻器狀態顯示豐富,功能多樣,傳動性能指標優良,不斷被推廣使用。在使用中,變頻傳動控制系統常常受到干擾,出現誤動作等異常情況。如何解決變頻技術應用的干擾問題,成為電氣工程人員的課題。本文就這一問題談幾點經驗。
干擾的形成有三個要素:干擾源、藕合通道、干擾對象。
因此處理干擾問題的方法,相對應的有兩種:1、積極的措施――抑制干擾源,2、消極的措施――提高對象的抗干擾能力,抑制傳輸干擾的耦和通道。
1 抑制干擾源的具體措施
1.1 在主回路變頻器兩側加裝干擾濾波器,如圖1 。
圖1
1.2 在控制回路與變頻器主回路之間加裝隔離變壓器,如圖2。
圖2
1.3 在控制輸入信號上使用屏蔽電纜或雙絞線。屏蔽電纜的金屬層應一端接地,一端懸空。切勿雙端同時接地和多次重復接地。一般應以變頻器側懸空,使之不受迷散電流的影響。
1.4 當控制信號輸入線路過長時,可將多段式控制信號(開關量)輸入至與變頻器近距離的PLC,由其轉換為模擬量,提供給變頻器,利用開關量(通斷兩個狀態)及PLC抗干擾性強(輸入為光電耦合電路)的優點。
1.5 正確可靠的接地,以大地作為零電位點,要求有良好接地,即接地阻值要符合技術要求。接地體材料以銅板壓接引下線,合理的土方施工及改善接觸電阻的措施(防潮、減緩氧化及改善土壤的化學成分)。屏蔽接地應于電纜一端接地,切勿兩端同時接地,形成共模干擾。正確接地才能屏蔽干擾,否則,會適得其反。變頻器和電機應分別接地,應避免與屏蔽接地共用接地線或近距離,不可形成接地回路。
2 減輕耦合程度及抗干擾措施
2.1 變頻器主回路應與控制信號回路分離敷設,直線距離因大于20cm,控制線路敷設距離應盡量縮短,一般在60米以內,截面不小于0.75mm2。
變頻技術范文6
功率計量部分采用ATT7022B單片機,根據數據采集模塊采樣到的數據計算有功功率與有功電能、無功功率與無功電能、視在功率與視在電能、電壓有效值、電流有效值及頻率等。由于萬能板空間占比大,不能很好地集成以及與主控制電路連接,故采用印制PCB板,包括傳感器電路板、最小系統和控制電路板、功率計量電路板等。
2核心控制模塊
本模塊包括七個部分:單片機及其電路、鍵盤數碼管顯示電路、串行通信電路、非易失性存儲器電路、液晶顯示電路、計時電路、D/A轉換電路。單片機采用MSP430F194執行程序,實現鍵盤輸入控制、LED顯示等功能,使用微耗的液晶顯示屏,顯示用電器的功率和耗電量、輸入電壓、累計時間等參數。
3變頻控制部分
變頻調速技術通過改變電動機工作電源頻率從而改變電機轉速,基本原理是:在變頻器內,EMI線濾波器對市電中的單相220V交流電源進行濾波,將外界電網的高頻脈沖干擾濾除,從而避免變頻器外部受到開關電源的電磁干擾,電流經過大容濾波和硅橋整流,在直流母線上得到穩定的直流電壓。在單片機的控制下,該直流電壓經過三相橋式逆變電路逆變后,可輸出交流電。該交流電含一小部分諧波,經過一級小容量的無源濾波網絡后,在輸出端獲得正弦輸出電壓。本設計采用主、從兩片單片機進行控制,主單片機實現頻率電壓編碼輸出控制、LED顯示及鍵盤輸入控制等,從單片機主要使用SPWM調制方式,具有高效率、低噪聲等優點。
3.1逆變功率模塊
逆變功率模塊分為整流電路和逆變電路:(1)800V/8A硅整流橋的整流器,將220V交流電整流成直流電,直流電壓通過大容濾波電路濾波,此時直流電壓值為輸入交流電壓的峰值,即。(2)由IGBT組成的逆變橋,具有驅動功率小而飽和壓降低的優點,將單片機傳輸的三相六路SPWM波信號放大并合成三相交流電,將整流濾波得到的直流電逆變成頻率可調的交流電。由于功率可達2000W及以上,為保護電路,首先將兩個瞬間吸收過壓高于1500W的瞬態抑制二極管串聯從而實現瞬間過壓保護;然后采用快恢復二極管進行續流保護,避免因電動機產生反電勢而導致IGBT損壞。
3.2信號驅動模塊
變頻器中采用IGBT的功率輸出級具有簡單的驅動電路,較高的開關頻率,并且用于通用變頻器時,可以降低負載電動機的噪聲。IGBT還可使電動機轉矩的脈動和電動機的損耗減小。由于IGBT是電壓驅動型器件,因而可以降低成本,提高可靠性,使裝置更加緊湊。IGBT的常用驅動方法:分立元件驅動、脈沖變壓器驅動和專用芯片驅動等。逆變模塊中組成三相逆變橋采用的是IGBT,為了滿足上橋臂的三個IGBT需要可靠驅動要求,我們采用自舉電壓驅動專用芯片IR2110,并對其典型器件改進,使輸入輸出的高低電平和正負電壓保持對應關系,且電源電位恒為20V,便可控制IGBT。由LM311及TL413構成的過流保護電路能即時判斷電路過流情況,進而關斷IR2110脈沖輸出,起到保護電路的作用。
3.3核心控制模塊
變頻器的核心控制模塊主單片機用HT46R232單片機,該單片機編程靈活,具備4K的程序存儲器及192Byte的數據存儲器,可作為信號輸出元件。8通道10位分辨率A/D轉換輸入,40個I/O管腳可應用于多輸入及輸出控制的裝置,使器件更加簡潔,具有極高的抗干擾能力,是一種高集成度低成本的MCU芯片。主單片機輸出信號后,對由單片機通過SPWM波生成算法編程,從而使六路SPWM信號輸出,接著驅動三相逆變橋,同時主單片機也實現了輸出頻率的顯示功能和步進控制。SPWM波形生成算法:等效面積法、有規則采樣法和自然采樣法。自然采樣法難以實時控制,規則采樣法可用計算機快速計算脈沖寬度和脈沖間隔時間,等面積法的諧波較規則采樣法的諧波較少。并且實驗表明采用等效面積法產生的SPWM波形具有輸出波形諧波小、精度高、對稱性好等優點[3]。所謂等效面積算法,即N等分一個正弦半波,用面積相同的等高矩形脈沖代替每一等分的正弦曲線與橫軸所包圍的部分面積,將N個寬度不等幅值相等的矩形脈沖所構成的波形近似等效為正弦半波,矩形脈沖的中點和正弦波每一等分的中點重合??梢杂捎嬎愕玫矫}沖波形的開關時刻和寬度。由此得到與頻率對應關系的IGBT的開關時刻。在等效面積算法中,正弦波在一個周期內劃分的等份越多,合成后三相波形越接近正弦波形、各個波頭的間隙越小。
3.4電源部分
信號單片機工作電源和驅動電源組成了電源模塊。220V/9V變壓器將220V交流電被隔離降壓,變為有效值為9V的交流電,整流濾波后,三端穩壓器將由交流電提供,單片機由輸出5V直流電壓供給工作;另外信號驅動電源被工頻變壓器降壓后,通過三端穩壓器產生的20V/1A直流電源。
4結論