变频器在发电厂给煤机变频调速系统中的应用

1、变频器在发电厂给煤机变频调速系统中的应用发电厂给煤机是电厂制粉系统中重要组成部分，是电厂重要的辅助动力设备，其主要任务是为制粉系统磨煤机提供原料。制粉系统工艺流程如下图。系统功能框图 根据给煤机稳定运行的重要性，采用冗余控制系统。 变频调速系统电气回路图 电气回路由空气开关、接触器、中间继电器、电流互感器、端子排、电缆等组成。变频器用双回路电源供电，当一路电源工作，则另一路电源作备用电源处于热备用状态，当工作电源失电或发生故障时，自动投入备用电源。 优点：实现软启动，启动电流小且平稳，减少对电网和设备的冲击。能连续无级调节给煤机的速度。给煤机长期运行在30Hz，节约能源。具有多种保护功能，易于

2、维护、维修，符合工厂自动化发展趋势。 水泥行业风机变频节能的解决方案一 概述 在水泥行业的立窑、回转窑风机这样的设备，耗电量极大，起动电流很高，要求变压器有足够大的富余量，同时用电动阀门、挡风板等装置来调节风量，在风道系统设计时，为满足生产环境的最大要求，必须留有余量，因此风机的风量和压力往往偏大，功率的偏大设计必然造成能量的浪费。在传统的情况中，都是采用阀门来调节风量的，有些也采用旁通阀或者回流阀来解决流量和压力余量过大的问题，这些方法都存在着很大的能量消耗，很多的风机有3070%的能量是消耗在调节阀的压降上的，不仅造成电能的浪费，工作效率低，而且开动阀门时，还发出啸声和振动，经常发生事故。

3、近几年来变频技术的出现，彻底改变了这一状况，实践证明在风机的系统中接入变频系统，利用变频技术改变电机转速来调节风量和压力的变化用来取代阀门控制风量能取得明显的节能效果。二 节能原理 立窑、回转窑上的风机的运行工况由立窑、回转窑的负荷情况决定，根据流体力学理论，电机轴功率P和风量Q、压力H之间的关系为：P=K*H*Q/其中K为常数；为效率。它们与转速N之间的关系为：Q1/Q2=N1/N2H1/H2=（N1/N2）2P1/P2=（N1/N2）3 图中曲线1为风机在恒速下压力H和流量Q的特性曲线，曲线2是管网风阻特性（阀门开度为100%）。假设风机在设计时工作在A点的效率最高，输出风量Q1为100%

4、，此时的轴功率P1=Q1*H1与面积AH10Q1成正比。根据工艺要求，当风量需从Q1减少到Q2（例如70%）时，如采用调节阀门的方法相当于增加了管网阻力，使管网阻力特性变到为 2曲线3，系统由原来的工况A点变到新的工况B点运行，由图中可以看出，风压反而增加了，轴功率P2与面积BH20Q2成正比，减少不多。 如果采用变频调速控制方式，将风机转速由N1降到N2，根据风机的比例定律，可以画出在转速N2下压力H和流量Q特性如曲线4所示，可见在满足同样风量Q2的情况下，风压H3将大幅度降低，功率P3（相等于面积CH30Q2）也随着显著减少，节省的功率P=HQ2与面积BH2H3C成正比，节能的效果是十分明

5、显的。 由流体力学可知，风量Q与转速的一次方成正比，风压H与转速的平方成正比，轴功率P与转速的立方成正比，当风量减少，风机转速下降时，起功率下降很多。 例如风量下降到80%，转速也下降到80%时，则轴功率下降到额定功率的51%；如风量下降到50%，功率P可下降到额定功率的13%，当然由于实际工况的影响，节能的实际值不会有这么明显，即使这样，节能的效果也是十分明显的。 因此在有风机、水泵的机械设备中，采用变频调速的方式来调节风量和流量，在节能上是一个最有效的方法。 三 节能系统 综上所述，只要正常生产过程中电动阀门的开度在85%以下，在安装节能系统之后，我们预计节能率应在30%以上。同时节能系统

6、还具有以下优点：1 采用闭环控制系统，可靠性，精确度，稳定性都有很大提高。2 实现电机软起动，消除电机起动电流的冲击，延长机械设备的使用寿命。3 运行平稳，减低噪音，改善工作环境。 变频器在拉丝机中的应用变频器 拉丝机 PID调节器一、引言拉丝机是电线电缆行业主要加工设备之一，主要是将铜线加工成各种规格细线，一般由放线、水冷、收线及排线等部分组成，其中电气传动部份主要由放线电机和收线电机及排线电机实现。随着变频技术的不断推广，变频器正日益被用于拉丝机设备。二、变频控制原理及实现1、拉丝机的主要电气构成车一般拉丝机主要由放线电机、与收线电机及排线电机构成驱动部分。随着收线卷径不扩大，收线电机的转

7、速应相应降低，以保证线速度恒定，在控制中常采用张力反馈装置来调节收线电机的速度。随着变频器功能不断增强、性能不断稳定，变频器也被应用于拉丝机。利用变频器控制收线电机与放线电机，而排线电机由于功率较小直接由电网电压来控制。图1为拉丝机的变频控制示意图：2、基本控制原理：放线电机与收线电机分别由两台变频器控制（见图1），放线变频器通过外部电位器设定转速，放线变频器的模拟输出信号AM、和张力平衡反馈信号经PID调节器后控制收线变频器（见图2）。随着收线筒卷径的变化，张力平衡杆的反馈信号也随之变化。张力杆反馈信号（由精密变阻器构成）经信号转换电路板转换为0-10V，这个信号与放线变频器模拟输出信号AM

8、、AM-构成PID两路输入信号，其调节输出控制收线变频器，使丝线保持一定的线速度和张力。 变频器启动后由放线变频器的OC输出信号起动排线电机，由于排线电机的功率较小，可直接通过两个接触器控制其正反转运行，使铜线均匀地绕在收线筒上。3、变频器参数设定深圳康沃电气技术有限公司是一家集变频器研发、生产和销售为一体的公司，主要系列产品包括：通用型G1/P1与G2/P2系列、高性能单相变频器S1系列以及注塑机专用变频器ZS/ZC系列。根据拉丝机负载特性，宜选用康沃通用型G2系列，以实现恒转矩输出。以37kW放线电机和11kW收线电机为例（均为4极），应分别选用以CVF-G2-4T0370 及CVF-G2

9、-4T0110。下表分别给出了两台变频器的相关参数设定。（1）放线变频器参数设定： 参数代表的意义参 数代表的意义b-0=2选择高级参数b-3=1外部端子起动b-1=2外部电位器调速b-7=60加速时间：60秒b-8=60减速时间：60秒L-63=8外部断线报警b-15=0OC1输出控制排线马达 （2）收线变频器参数设定：参数代表的意义参数代表的意义b-0=2选择高级参数b-3=1外部端子起动b-1=2外部电位器调速b-7=5加速时间：5秒b-8=5减速时间：5秒L-63=8外部断线报警b-15=1OC1输出控制收线电机电磁刹车L-58=2.0收线电机电磁刹车频率设定：2Hz三、调试注意事项在

10、调试过程中主要注意起动阶段与停车阶段，应保持放线电机与收线电机同步起动。1、起动阶段变频器运行前将张力杆置于中间稍偏上位置，启动变频器缓慢升速。如启动时出现断线现象，说明收线电机起动过快，可相应地调整收线电机的起动频率L-7、起动频率持续时间L-8及放线、收线变频器的加减速时间b-7和b-8几个相关参数。2、停车阶段停机时，放线、收线电机由当前运行频率按减速时间减速。减速到设定频率时，收线变频器的OC输出信号启动电磁刹车装置，使得放线、收线电机准确停车，这样便不会因为放线电机过快停车造成铜线拉断。如果在停机过程中出现断线，可相应地调整放线、收线变频器减速时间b-8，若接近停机时出现断线则可调整

11、收线变频器的OC输出信号作用时间（b-15、L-58）。四、结论拉丝机采用变频器控制，可以根据产品的不同规格调节放线电机的速度，从而有效提高产品的质量和系统的稳定性。另一方面，采用变频器控制实现了电机的软启动，有助于延长电机的使用寿命，同时减少了电气维护工作量 纺织印染行业解决方案变频调速技术在棉纺织设备中的应用 1、 前言 近10年来在激烈的市场竞争中，国内外纺机厂商，采用PLC控制，变频调速，机电一体化等以电子技术更多的取代传统的机械结构，提高纺机整机的可靠性，提高纺制质量和自动化程度，扩大品种的适应性，使用操纵易便。各纺织厂家也投资改造老机设备。这里面有一个采用较多的技术-交流变频调速技

12、术。 2、交流变频调速技术的优点 交流变频调速技术近二十年来在一些技术先进的国家得到迅速的普及推广，并在电子拖动中逐步占据主导地位，形成了电力电子学理论。 电力电子学就是使用电子半导体元件进行电力变频和控制的技术。1973年美国电气学会在其主办的电力电子学大会上，将电力电子学定义为：是研究电气电子和控制的边缘领域的技术学科。电力电子学是本来不适用于调速的交流异步电动机，具有和直流电动机一样的调速性能。 交流变频调速传动具有以下特点： 2.1可以使普通异步电动机实现无级调速。2、 2.2启动电流小，减少电源设备容量。 2.3启动平滑,消除机械的冲击力,保护机械设备。 2.4对电机具有保护功能,降

13、低电机的维修费用。 2.5具有显著的节电效果。 由于交流变频调速传动技术具有上述特点，已开始取代直流调速装置，成为现代电气传动的发展方向。 3、交流变频技术在棉纺织设备中推广应用的必要性 纺纱工艺流程中要求加工设备的电气传动稳定，点动、启动及升降速都应平滑实现，这样才能是纤维的牵伸均匀，降低重量不匀和条干CV值。在棉纺设备的传动系统中，都是由皮带与齿轮来承担，由于电动机启动硬度的原因，在点动与启动过程中，不可避免地会出现皮带打滑，齿轮冲击等现象。在机械传动轮系中，齿轮越多，造成齿轮损伤的机率就越大，应用交流变频技术就能够很好的解决平滑启动，消除机械启动时的冲击力，实现无级调速，满足生产工艺要求

14、，提高成纱质量。应用此技术在纱支品种变化的 情况时，不需改变牙齿或皮带轮，设备工艺转速的改变只需通过变频设定就可完成。 4. 交流变频技术在纺织设备中的应用 4.1交流变频调速在新型国产棉纺设备中得到广泛的应用。在2000年第七届中国国际纺织机械展中，FA201B梳棉机、FA326并条机、FA423粗纱机、FA710 高速并条机、FA231倍捻机均采用变频调速。新型国产细纱机F1513系列、 F0128系列采用PLC，可编程序控制，变频调速、纺纱全程可根据设定程序进行调速纺纱。特别是EJM128JL型细纱机1008锭，锭速可按10段变频调速控制。FA716并纱基础集体变频调速，还可使用后不同品

15、种需要，实行单锭，分组或分段变频调速，适应棉毛等多品种并纱卷绕的要求。 4.2交流变频调速在梳棉机中的应用。 4.2.1梳棉机老机在设计方面由于受到当时的技术条件、设备制造成本，市场需要等因素的限制不可避免的存在着一些缺陷。如A186D型梳棉机道传动系统中的电磁离合器由于故障较高，经常造成停台，不时出火警，给生产效率与产品质量造成一定的损失，要保持与维护需投入大量的人力与物力。有些企业惯性轮电磁离合器被弃用。这样在道夫慢转快的过程中产生细条，严重时出现破边，棉网拉断的现象影响生条质量。有的企业为避免这种现象，用不当的操作办法来弥补以上设备缺陷，但要造成大量的废条，同样是不可取的。 4.2.2改

16、善梳棉机运行状态的过程。A186D梳棉机为了使道夫达到升、降速平滑，在机械传动中设计双速电机，惯性轮、电磁离合器，用电气加机械的手段来实现。A186E、A186F、FA201梳棉机设计中又增加了电动机的星-三角转换这一控制环节，从而进一步改善了升、降速斜率。FA201B、FA212梳棉机采用了交流变速调速，从而实现了道夫升速斜率的任意调节，道夫工艺转速的任意可变的功能。为老机改造提供一个好的范例。 对A186D老机进行交流变频调速改造，不但提高设备性能，降低故障停台。还能提高生产效率与生条质量。 4.3变频调速在粗纱机上的应用取代防细节装置。粗纱机的筒管卷绕与前罗拉的转速在开停时容易产生差异，

17、造成粗纱张力的过大与过小，这样就很容易形成粗纱的粗细节，为了减少粗细节的产生，在粗纱机传动设计有电抗器，时间继电器加电磁离合器，统称为防细节装置。电抗器的作用是在粗纱机启动时使主电机处于三相不平衡状态，从而降低电机的启动力矩，达到软启动的目的，时间继电器与电磁离合器则是在粗纱机停车时铁炮与筒管卷绕相脱离，筒管停止卷绕，而前罗拉则仍以惯性继续输出粗纱，使用罗拉与锭翼之间的粗纱又一定的松弛程度，防止粗纱再次开车时产生过度张力。 此种防细节装置在实际使用过程中存在严重的缺陷。一是电抗器串在三相回路中的一相，利用三相不平衡原理来降低电机的启动力矩，当粗纱机启动结束后通过时间继电器将电抗器短接，使电动机

18、恢复三相平衡状态，投入正常运行。如果时间继电器一旦出现问题，就会使电机长期处于三相不平衡运行，造成电机过热而烧坏。二是停车用的电磁离合器的离合时间是通过两个时间继电器配合调节来实现的，使粗纱的松弛程度掌握难度较大，再者电磁离合器的故障也较高；因此这种防 细节装置，在实际生产中能保持的很少，粗纱的防细节问题一直没有得到很好的解决。目前新型粗纱机及老机改造采用交流变频技术。使这一工艺难题得以解决。经对FA413型粗纱机改造前后成纱质量测试，启动段粗纱条干CV%下降2-3%，粗纱粗细节下降90%以上。 4.4变频调速在浆纱机上的应用减少了机械结构和电机。在G142系列浆纱老机改造中采用交流变频调速，

19、减少原设计中的第一组机械无级变速器，同时省去了一个伺服电机和一个慢速电机。而在满足上浆工艺上，车速由慢速、主机加升降速改造成了车速由启动道工艺车速的无间断无级调速。为车速变化调整压力实现浆纱上浆率均衡提供了条件。 4.5变频调速在纺织空调中的应用使节能显著。在空调风机控制中应用，可根据车间环境条件对风机进行无级调速，扩大了调节范围，因风机大部分工作在50-80%的效率中，这样就具有良好 的节电效果高达60%左右，在水泵控制应用中可根据水量调整供水水泵转速，实现节能同时也实现了接近恒压供水。 5、交流变频调速技术在棉纺织设备上推广应用的可行性。 交流变频调速技术在新型国产棉纺织设备中已比较广泛。目前服役的棉纺织设备中推广应用的极少 。棉纺织技术杂志阎磊主编曾在我国纺织工业技术进步的思考与建议2000.1一文中就提到了采用高新技术改造传统纺织设备问题，现棉纺织企业所使用的设备大都是七、八十年代生产的设备，这些设备从机械状态来讲仍可使