51304477-150   honeywell

（1）水泵電機(jī)
　　（2）變頻調(diào)速器
　?。?）壓力傳感器
　　（4）控制器（PID調(diào)節(jié))
　　系統(tǒng)的控制過程為：由壓力傳感器將出水口壓力測(cè)出，并轉(zhuǎn)換成與之相對(duì)應(yīng)的0-5V（或4-20mA等）標(biāo)準(zhǔn)電信號(hào)，送到控制器與工藝所需的設(shè)定值進(jìn)行比較，得出偏差。其偏差值由調(diào)節(jié)器按預(yù)先規(guī)定的調(diào)節(jié)規(guī)律進(jìn)行運(yùn)算得出調(diào)節(jié)信號(hào)，該信號(hào)經(jīng)過處理送到變頻器，從而使變頻器將輸入為380V／50Hz的工頻交流電變成輸出為0～380V／0～50-60Hz連續(xù)可調(diào)電壓與頻率的交流電，直接供給水泵電機(jī)。

　　水泵電機(jī)裝上變頻調(diào)速器后，節(jié)能效果非常顯著，經(jīng)過實(shí)測(cè)，比未裝變頻器節(jié)約43%左右的電能，而且生產(chǎn)工藝穩(wěn)定。
　?。?）節(jié)能效果非常顯著，采用變頻調(diào)速技術(shù)后，提高了電機(jī)的功率因數(shù)，減少了無功功率消耗，具有明顯的經(jīng)濟(jì)效益。
　?。?）采用變頻調(diào)速技術(shù)后，電機(jī)定子電流下降，電源頻率下降，水泵出水壓力恒定。由于電機(jī)水泵的轉(zhuǎn)速普遍下降，電機(jī)水泵運(yùn)行狀況明顯改善，延長(zhǎng)了設(shè)備的使用壽命，降低了設(shè)備的維修費(fèi)用。同時(shí)，由于變頻器啟動(dòng)和調(diào)速平穩(wěn)，減少了對(duì)電網(wǎng)的沖擊。
　?。?）系統(tǒng)采用閉環(huán)控制，參數(shù)超調(diào)波動(dòng)范圍小，偏差能及時(shí)進(jìn)行控制。變頻器的加速和減速可根據(jù)工藝要求自動(dòng)調(diào)節(jié)，控制度高。
　　（4）由于變頻調(diào)速器具有十分靈敏的故障檢測(cè)、診斷、數(shù)字顯示功能，提高了電機(jī)水泵運(yùn)行的可靠性。
在生產(chǎn)中，越來越多的采用變頻調(diào)速進(jìn)行傳動(dòng)控制，因此變頻器已在各種設(shè)備中廣泛應(yīng)用。
　　現(xiàn)今各種品牌的變頻器都有很完善的保護(hù)措施，在所有的保護(hù)中，過電壓、過電流是兩種為重要的保護(hù)，它直接影響變頻器的性和可靠性。過電流保護(hù)主要是指帶有突變性質(zhì)的，電流的峰值超過了變頻器的允許值的情況。過電流保護(hù)具有反時(shí)限特性。因此，在變頻器的應(yīng)用過程中如何抑制過電流是個(gè)很關(guān)鍵的問題。下面就針對(duì)此問題分析過電流的原因及如何防止。
　　、過電流產(chǎn)生的原因
　　產(chǎn)生過電流的原因很多，有軟故障及硬故障原因。
　　1軟故障原因
　　當(dāng)變頻器參數(shù)中的加速或減速時(shí)間設(shè)的太短，電機(jī)功率又較重時(shí)，就意味著在加速中，變頻器的工作頻率上升太快，電機(jī)的同步轉(zhuǎn)速n0迅速上升，而電機(jī)轉(zhuǎn)速n則由于負(fù)載慣性較大而跟不上去，導(dǎo)轉(zhuǎn)子切割磁力線的速度太快(相當(dāng)于轉(zhuǎn)差過大)，結(jié)果導(dǎo)電流過大，引起變頻器過電流。
　　2硬故障原因
　　(1)傳動(dòng)機(jī)構(gòu)堵轉(zhuǎn)、運(yùn)轉(zhuǎn)不靈活、電機(jī)負(fù)載太重，進(jìn)而引起電機(jī)的電流增加。
　　(2)變頻器輸出端短路或三相電壓不平衡，造成三相電流不平衡，而引起過電流。
　　(3)變頻器自身損壞，如逆變器件的老化，電流互感器誤動(dòng)作等。
　　當(dāng)變頻器與電機(jī)間的電纜引線太長(zhǎng)時(shí)(般變頻器生產(chǎn)廠家推薦輸出電線為50m以內(nèi))，將出現(xiàn)出力不夠，為滿足負(fù)載要求就需要增加電流；另外變頻器的輸出電壓為高頻狀態(tài)，電纜引線可以等效為個(gè)電容，此時(shí)線間電容、對(duì)地電容由于電纜的加長(zhǎng)而增加，如變頻器此時(shí)的輸出載頻很高，則輸出衰減就很大，為了滿足負(fù)載的要求，就增加電流，就有可能導(dǎo)過電流。
　　二、過電流的解決辦法
　　針對(duì)上述幾個(gè)問題分別采取不同的措施，以避免過電流的發(fā)生。
　　1在滿足生產(chǎn)設(shè)備及工藝要求的前提下，盡可能將加速或減速時(shí)間增大，從而可避免加速或減速過程中的過電流發(fā)生。
　　2檢查變頻器、電機(jī)、生產(chǎn)設(shè)備的匹配是否良好，傳動(dòng)部分是否靈活，物料是否有卡死現(xiàn)象等。
　　3變頻器自身是否完好。三相電壓平衡度是否符合要求，若不符合要求，則檢查變頻器的驅(qū)動(dòng)波形是否正常。另外有些變頻器如丹佛斯的產(chǎn)品，電流檢測(cè)環(huán)節(jié)出現(xiàn)故障，也會(huì)產(chǎn)生過電流顯示。而有些品牌的變頻器，即使電流檢測(cè)環(huán)節(jié)有問題，也不出現(xiàn)過電流顯示，這點(diǎn)在使用中應(yīng)注意。如果變頻器的逆變主回路器件有問題也會(huì)出現(xiàn)過電流現(xiàn)象。
　　4當(dāng)變頻器的輸出電纜加長(zhǎng)時(shí)，就增加了高頻損耗，使變頻器出力不夠，應(yīng)采用以下兩種方法去處理此問題。
　　(1)在變頻器參數(shù)上做些修改。在條件允許的情況下，可修改下變頻器的輸出載頻，降低輸出頻率，減小高頻損耗。另外，可將輸出轉(zhuǎn)矩提高，以減小高頻損耗的影響。
　　(2)可在變頻器的輸出端加交流電抗器，可抑制電流的突變，防止過電流。電抗器的選擇，可與變頻器廠家聯(lián)系選用與功率配套的電抗器。另外也可查閱有關(guān)資料自行設(shè)計(jì)。
　　總之，變頻器產(chǎn)生過電流的原因很多，應(yīng)根據(jù)具體情況分析處理。如遇變頻器經(jīng)常發(fā)生過電流，并且確認(rèn)是負(fù)載過重引起的，可選用次的變頻器，以克服過載引起的過電流。本文針對(duì)四方電氣V560系列變頻器在粉碎機(jī)上的應(yīng)用作了簡(jiǎn)單的介紹。變頻技術(shù)、控制技術(shù)及通信技術(shù)為體，使粉碎機(jī)運(yùn)行性能顯著提高。四方V560系列變頻器的控制性能很好地滿足粉碎機(jī)大啟動(dòng)力矩、高速度度等要求。
　　、工藝介紹：
　　粉末的大小通常用目數(shù)來衡量，它是指物料過平方英寸網(wǎng)格的數(shù)量。目數(shù)越大表示物料越細(xì)。粉碎機(jī)是將大尺寸的固體原料粉碎至要求目數(shù)的機(jī)械。本應(yīng)用所述粉碎機(jī)用于碾磨超細(xì)粉沫，如碳酸鈣等。
　　工藝要求：分級(jí)機(jī)和主機(jī)啟動(dòng)力矩比較大，系統(tǒng)啟動(dòng)時(shí)，各機(jī)構(gòu)按生產(chǎn)線順序輪流啟動(dòng)，系統(tǒng)停機(jī)時(shí)，各機(jī)構(gòu)按生產(chǎn)線反方向輪流停機(jī)。當(dāng)分級(jí)機(jī)電流達(dá)到某設(shè)定值時(shí)，進(jìn)料機(jī)暫停送料。
　　二、工作原理
　　物料經(jīng)過進(jìn)料機(jī)（傳送帶）連續(xù)地送入主機(jī)粉碎室，經(jīng)磨輪的滾壓、碾磨、沖擊，使物料充分地粉碎，粉碎后的顆粒進(jìn)入分級(jí)機(jī)進(jìn)行細(xì)度分級(jí)。達(dá)到細(xì)度要求的物料，通過分級(jí)輪進(jìn)入經(jīng)旋風(fēng)分離器分離出來，高壓風(fēng)機(jī)使系統(tǒng)處于負(fù)壓狀態(tài)。其工作過程如下圖所示：
V560工作原理
　　三、系統(tǒng)方案
　　系統(tǒng)通過觸摸屏設(shè)定各設(shè)備運(yùn)行速度，采用四方電氣V560系列矢量變頻器作為調(diào)速驅(qū)動(dòng)，PLC通過MODBUS通信的方式控制分級(jí)機(jī)和進(jìn)料機(jī)變頻器的轉(zhuǎn)速。
1、系統(tǒng)配置
　　分級(jí)機(jī)電機(jī)：三相兩異步電動(dòng)機(jī)，額定功率30KW，轉(zhuǎn)速范圍50-3000rmin；
　　分級(jí)機(jī)驅(qū)動(dòng)器：四方V560-4T0300；
　　進(jìn)料機(jī)電機(jī)：三相四異步電動(dòng)機(jī)，額定功率4KW；
　　進(jìn)料機(jī)驅(qū)動(dòng)器：四方V560-4T0040；
　　主機(jī)電機(jī)：三相四異步電動(dòng)機(jī)，額定功率132KW；
　　主機(jī)驅(qū)動(dòng)器：軟啟動(dòng)器；
　　其它：臺(tái)達(dá)PLC，威倫觸摸屏，按鈕、指示燈，其他線材輔材若干。
　　2、電氣原理圖
V560電氣原理圖　　
粉碎機(jī)電控圖
　　3、變頻器調(diào)試參數(shù)（參考值）：
V560參數(shù)設(shè)置
　　四、方案優(yōu)點(diǎn)
　　1、采用開環(huán)矢量控制模式，低頻轉(zhuǎn)矩大，過載能力強(qiáng)；
　　2、增加電磁制動(dòng)功能，實(shí)現(xiàn)快速減速，提高生產(chǎn)效率；
　　3、控制簡(jiǎn)單，接線少，故障率低，維護(hù)方便；
　　五、小結(jié)
　　粉碎機(jī)系統(tǒng)中，變頻器控制關(guān)鍵有兩點(diǎn)：是與PLC通信部分，四方變頻器支持MODBUS  RTU通信，調(diào)試時(shí)，硬件通信線要采取屏蔽措施。二是變頻器的加減速時(shí)間不能設(shè)置太小。本文介紹的粉碎機(jī)系統(tǒng)控制方案性價(jià)比高，使產(chǎn)品具有很強(qiáng)的競(jìng)爭(zhēng)力?！?、應(yīng)根據(jù)房間的面積來確定所選變頻空調(diào)器P數(shù)的大小，般1P機(jī)使用在不大于14平方米房間。盡量避免在超面積的情況下使用，不要將溫度設(shè)置過低，使用時(shí)好設(shè)置在“自動(dòng)”擋，此時(shí)既舒適又節(jié)電。
　　2、在空調(diào)器出現(xiàn)故障時(shí)，可先將室內(nèi)機(jī)控制器上的開關(guān)放在“試運(yùn)行”擋上，此時(shí)微控制器控制向變頻器輸出50Hz的電源。如這時(shí)空調(diào)器能運(yùn)轉(zhuǎn)，而且保持頻率穩(wěn)定，般可認(rèn)為整個(gè)控制系統(tǒng)無大問題，可著重檢查各傳感器是否完好。假如這時(shí)空調(diào)器無法運(yùn)行，則可能整個(gè)系統(tǒng)有故障。如果空調(diào)器出現(xiàn)頻率無法升、降與保護(hù)性關(guān)機(jī)等故障，應(yīng)首先考慮檢查傳感器?？捎萌f用表電阻擋（R×100）測(cè)其電阻，然后試加熱，看其阻值是否變化。有時(shí)傳感器雖能隨濕度變化，但其控制特性已變差也會(huì)引起變頻器控制不正常。
　　3、維修時(shí)要注意變頻空調(diào)中的濾波電容，該電容容量大的達(dá)4700μF，因此應(yīng)在斷電10分鐘后，經(jīng)限流充分放電后，才能保證人體不受電擊傷害。
2014年中國(guó)中高壓變頻器市場(chǎng)持續(xù)低位運(yùn)行，萎縮幅度進(jìn)步加大。2014年中國(guó)中高壓通用變頻器整體市場(chǎng)規(guī)模同比萎縮90%，相較2013年市場(chǎng)跌幅進(jìn)步下滑，市場(chǎng)規(guī)模連續(xù)三年呈現(xiàn)下行趨勢(shì)。
　　2014年在中國(guó)經(jīng)濟(jì)“新常態(tài)”的背景下，產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整以及產(chǎn)能調(diào)控進(jìn)入關(guān)鍵期，全年冶金，礦業(yè)，電力，建材等行業(yè)新建項(xiàng)目大幅減少，需求主要集中在改造類項(xiàng)目，導(dǎo)中國(guó)中高壓變頻器市場(chǎng)仍處于萎縮態(tài)勢(shì)。預(yù)計(jì)未來三到四年內(nèi)，傳統(tǒng)行業(yè)新增項(xiàng)目需求將持續(xù)低迷，中高壓變頻器市場(chǎng)規(guī)模也將繼續(xù)保持低位運(yùn)行。
　　2014年電力，礦山和冶金三大主要應(yīng)用行業(yè)受產(chǎn)能調(diào)控的影響，中高壓通用變頻器的市場(chǎng)規(guī)模同比分別萎縮118%、164%和219%，連續(xù)三年市場(chǎng)下滑。
　　石油天然氣、石化和化工中高壓通用變頻器市場(chǎng)近三年由正增長(zhǎng)轉(zhuǎn)為負(fù)增長(zhǎng)，2014年同比分別萎縮37%、54%和34%。根據(jù)市場(chǎng)研究發(fā)現(xiàn)，大型項(xiàng)目數(shù)量相較去年有所減少，中小項(xiàng)目占比提升。
中高壓變頻器
中高壓變頻器
　　注：縱軸：增長(zhǎng)率橫軸：市場(chǎng)規(guī)模氣泡面積：市場(chǎng)份額
　　傳統(tǒng)重工業(yè)行業(yè)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)仍處于調(diào)整期，工業(yè)領(lǐng)域的市場(chǎng)需求逐漸趨于新的平衡。未來幾年，新增項(xiàng)目持續(xù)低迷，改造項(xiàng)目將占據(jù)主流，市場(chǎng)將不會(huì)出現(xiàn)明顯波動(dòng)，仍將在低位徘徊。預(yù)計(jì)，未來3年中國(guó)中高壓變頻器市場(chǎng)下跌趨勢(shì)將有所收窄。產(chǎn)品原理
　　傳統(tǒng)風(fēng)環(huán)保機(jī)、水泵流量的設(shè)計(jì)均以大需求來設(shè)計(jì)，其調(diào)整方式采用檔板、風(fēng)門、回流、起停電機(jī)等方式控制，無法形成閉環(huán)回路控制，也較不考慮省電的觀念，但實(shí)際使用中流量隨各種因素而變化（如季節(jié)、溫度、工藝、產(chǎn)量等等），往往比大流量小的多。要減少流量時(shí)，通常情況下只能調(diào)節(jié)擋板或閥門的開度，即通過關(guān)小和開大閥門擋板的開度來調(diào)節(jié)流量。閥門控制法的實(shí)質(zhì)是通過改變管網(wǎng)阻力大小來改變流量，而這種控制方式當(dāng)所需流量減少時(shí)，壓力反而會(huì)增加，故軸功率的降低有限，此時(shí)，過剩的風(fēng)機(jī)、水泵功率將導(dǎo)壓力增加造成很大的能量損耗。
　　由流體力學(xué)原理可知：流量與轉(zhuǎn)速的次方成正比，壓力與轉(zhuǎn)速的開平方成正比，功率與轉(zhuǎn)速的開三次方成正比。STB風(fēng)機(jī)水泵變頻節(jié)能控制柜可在保持閥門、擋板開度不變的前提下，通過改變風(fēng)機(jī)的轉(zhuǎn)速來調(diào)節(jié)流量，其實(shí)質(zhì)是通過減少流體動(dòng)力來節(jié)電。這種控制方式可從根本上風(fēng)機(jī)、水泵設(shè)備由于選型或負(fù)荷變化普遍存在的“大馬拉小車”的動(dòng)力浪費(fèi)現(xiàn)象，了擋板節(jié)流阻力，使風(fēng)機(jī)、水泵始終運(yùn)行在佳工作狀態(tài)。

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