变频器在中央空调冷冻泵中的应用

变频器在中央空调冷冻泵中的应用摘要：文章介绍了变频器在中央空调冷冻泵中的应用，工简要说明了节能原理及变频器的参数设置。关键字：变频器冷冻泵PID控制节能1引言西京大厦现有两台型号为SB-X-125-100-169K的冷冻泵，流量为200m3／h，扬程为31m，配用功率为30kW的鼠笼型异步电动机，采用Y-△降压起动。中央空调运行期间，空调负荷是不断变化的，原有的冷冻泵采用改变阀门开启度的方法调节流量。当阀门不是全开的时候，水流能量消耗在阀门上，既浪费了能量，又缩短了阀门的使用寿命。现利用变频器对冷冻泵进行改造，使冷冻泵随空调负荷的变化而变速运行，使冷冻水的流量与空调负荷相匹配，从而得到良好的节能效果。2节能原理由流体力学知，水量Q与转速的一次方成正比，压力与转速的平方成正比，功率P与转速的三次方成正比：由上面的公式可知，如果水泵的效率一定，调节水量下降时，转速可成比例下降，则水泵的输出功率成立方关系下降。3改造方案在改造过程中，必须增加的系统配件为：变频器两台，型号为FR-A540-30K-CH，温度变送器两台，采用SWP20系列温度变送器，其型号为SWP201-TR-T-2-W。3.1变频器的选用根据电动机的参数来选择变频器。冷冻泵配用三相鼠笼型异步电动机，电动机的型号为Y200L1—2，额定功率为3OkW，额定电压为380V，额定频率为5OHz，额定电流为51.8A，额定转速为2955r／min。本系统采用交-直-交变频器，它的特点是先将工频交流电通过整流器变成直流，再经过逆变器将直流电变换成频率可调的交流电。变频器在改变频率的同时，为了保证电动机的正常运行，必须相应的改变电压，保持U／f的比值恒定，实现调频调压(VVVF)。在连续运行的场合，变频器的额定输出电流和电动机额定电流的关系如下：从电动机铭牌上可知，电动机额定电流为51.8A，则变频器所需的额定电流为根据以上要求，选用日本三菱电机株式会生产的FRA540-30K-CH型号的变频器，其额定输入电压为380V，额定输入频率为50Hz，额定输出容量为43.4kVA，额定电流为57A，过载能力为120％60s，150％5s，反时限特性。3.2温度控制原理变频器还能够利用本身的PID功能及其组成的闭环控制系统控制冷冻泵电动机随空调负载的变化而变化，原理如图1所示。询图中感温探头而的测量范围困为迎0续牢～拍秋50败醒℃无锁，额定工作电艳压酬为倍24V沟拘，输出信号为缝电流信沟号盖4遵妄～果20mA鲜他。测量的温度喜信号经温度变揪送器放大处理控为跪4烛芒～崖20mA夫裹的电流信号，押与设定值进行匠比较，再经忘PID菊旧运算后，调节物变频器的输出坚频率，从而控框制冷冻泵的转哈速币。效宰3.3慌颗变频器控制接赔线厘图难朽变频器控制接加线图如诱图豪2猛孤所示。棕3.4辈胳变频器参数设卵置闸购(1)爸灿基本参数设置舌基本参数设置据如赤表知1药饼所示谣。稻钟(2)螺罚定义端子功能冻参数设定按宏表绸2坟排所示的值定义傍端子功能川。思何(3)饿页运行参数设尽置途赞运行参数按鬼表菊3抛膝设置如下屡：撇纳3.5膛候元件明细浅表现办改造所用到的冷元件如除表越4对呀所示：缠4驶猎运行调蝇试吼跑4.1妖贤变频器调避试疾墨变频器的基本廊调试和其它情拖况相同，在此抽不再详细叙述抓。哄陪4.2PI仰D拍纵控制系统调试葛妈首先进行脱机羡调试，即不连帮接中央空调系畜统，单纯调滑试策PID嫁莫控制系统，顾将探4-5巾打端子间的电流捞调切至种4mA凤论时丽使电Pr.90仁4=0蓄院，再寿将对4-5现妖端子问的电流鸭调伸至子20mA医骨时胳使拘Pr.90际550Hz释氧。将感温探头惭放置在冷冻水芳出眯I21堪匹，分别输淹入泪Pr.9先04尾仗和宽Pr.90摊5棋枝，运行中央空箩调系统，运行颤变频器。当冷侦冻水的回水温即度降到设定始值无型9米鄙℃恒耻时，调校好百漆分比数拥为三18窝鸡％，设定下限竹频率芹为遥30Hz岛胀；当冷冻水的母回水温度升杠到枯l枕2没换℃阅尾时，调校好百汤分比数值谢为庄24孙枕％，设定上限辰频率幸为漆50H蚁Z烂崇，使冷冻泵在稠冷冻水回水温夸度欧为精l抗2刮巨℃避跌时的运行频率晌为冻50Hz追止。膨渔5篮耳运行效果分析皆改造后，通过推低压配电室中翼央空调计量屏稠三相有功电度搬表和三相电流增一个月的记录米，得到的结果揉如具表私5施担所示著。脉域由弱表盼5厦可知，每月节贤约电费显著，毒一年便可以回畜收初次投资，蜓达到预期的效射果兵，鹿雄取得了良好的对经济效益副。水6结束语钻空调冷冻泵控制制系统经过改过造后，水泵通榨过变频器自动桶控制，不但节盖约能耗，而且粘大幅度减轻每脾台水泵的运行究负荷，从而延扯长使用寿命，惹提高了经济效颠益，变频器控廊制系统体积小待，调试简单，够运行安全可靠构，维修方便，示它们具有很大廊的发展潜力些。征参考文献竖[1]兆锦何耀东．中央介空唱调执[M]偶忽．北京：