《20吨工业锅炉鼓、引风机及给水泵变频控制系统研制》由会员分享，可在线阅读，更多相关《20吨工业锅炉鼓、引风机及给水泵变频控制系统研制（86页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、2 0 吨工业锅炉鼓、引风机及给水泵变频控制系统研制 T h e d e s i g no f t h ev a r i a b l ef r e q u e n c yc o n t r o ls y s t e mf o rt h ef a n sa n d p u m p s o ft h e2 0t o n si n d u s t r i a lb o i l e r 专业名称：机械制造及自动化 指导教师姓名：陈建平副教授 研究生姓名：高坤 申请学位级别：工学硕士 论文提交日期：2 0 0 8 年3 月 论文课题来源：横向 学位授予单位：天津科技大学 式标明。本人完全意识到本声明的法
2、律后果由本人承担。 作者签名：离参l j 日期： p 矿另年D 弓月“日 专利权声明 本人郑重声明：所呈交的论文涉及的创造性发明的专利权及使用权完全归天津科 技大学所有。本人完全意识到本声明的法律后果由本人承担。 作者签名：蟊古尹 日期：砷理年护珀衫日 学位论文版权使用授权书 本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，同意学校保留并 向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅。本人授 权天津科技大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以 采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。 保密Il ( 请在方框内打“”) ，在 年解
3、密后适用本授权书。 本学位论文属于 J 不保密1 7 l ( 请在方框内打“寸) 。 作者签名：高多吵 日期：弦矿2 年够月? 日 导师签名：矽陂7 日期：妒。暑年口3 月铭日 风机和给水泵在工业生产、地下交通及民用设施等国民经济各行业中，应用数量 多，耗电量巨大，并存在严重的节流损失。对风机、泵类负载进行节能的有效方法就 是对其进行调速。变频调速是所有的调速方法中节能效果最为显著的调速方式，因此 积极推广大功率风机、泵类负载的变频调速技术具有重大的国民经济意义。 本文通过对石家庄焦化厂2 0 吨工业锅炉鼓、引风机和给水泵变频控制及电气控制 系统的研制，对风机和给水泵的变频调速特性进行了研究，
4、其主要研究内容和结果如 下： 1 风机和给水泵具有相同的性能特性曲线，具有相同的变频调速原理，通过变频调 速可以很大程度上节约能源，并实现了电机的软启动，便于保护电机、给水泵和生产设备， 延长使用寿命。 2 通过研究分析工作性能曲线寻找到给水泵和风机的节能工况点。设计研制控制系 统，将水泵速度的连续控制改为离散台阶型控制。在实际变频调速过程中使给水泵和风机 尽可能地工作在最佳工况点附近，实现最大程度上的节能。 3 变频器在根据模拟信号进行自动控制时往往会由于外界信号干扰产生输出频率的 振动，造成给水泵转速的振动，这对于变频器和给水泵的寿命有严重影响。本文研究新的 控制方法，通过设计单片机电路实
5、现模拟信号的离散化，将实际连续的频率输出转换为 阶段性的频率输出，一定程度上解决了转速的震荡。有效改善电机及变频设备的工作状 况，延长其工作寿命。 4 风机和水泵电路的设计尽可能地以保证生产的安全运行为前提，设计互锁电路， 保证鼓、引风机的启动顺序和煤气蝶阀的启闭，增加生产安全运行的可靠度，并考虑到生 产运行中的各种状况，设置自动报警系统，使整个控制系统的具有故障预警报警功能，增 加设备运行可靠性。 本课题研究、设计制造的变频调速系统在石家庄焦化厂应用良好，具有显著的节 能效益并且安全可靠，具有较高的推广价值和广阔的市场前景。 关键词：变频调速；节能；风机；给水泵：单片机； A B S T R
6、 A C T F a n sa n dp u m p sa r eu s e di nt h en a t i o n a le c o n o m ys u c ha st h ei n d u s t r i a lp r o d u c t i o n ， t r a n s p o r t ，c i v i l i a nf a c i l i t i e s ，t h en u m b e ro ft h e i ra p p l i c a t i o ni sl a r g e ，t h e yc o n s u m e e n o r m o u sp o w e r , a
7、n dt h e r ei sas e r i o u se n e r g yl o s sw h e nr e g u l a t i n gt h ef l o w T h em o s t e f f e c t i v ew a yt oe n e r g ys a v i n gi sr e g u l a t i n gi t ss p e e do nt h ef a n s ，p u m p sl o a d V V V Fi st h e m o s ts i g n i f i c a n tw a yi nt h ea l lc o n t r o ls p e e d
8、w a y so fe n e r g ys a v i n g ，t h e r e f o r ea c t i v e l y p r o m o t i n gV V V Ft e c h n o l o g yo ft h eh i g h - p o w e rf a n s ，p u m p sl o a dh a sg r e a ts i g n i f i c a n c et o t h en a t i o n a le c o n o m y B a s e do nt h ed e s i g no ft h ev a r i a b l ef r e q u e
9、n c ya n de l e c t r i c a lc o n t r o ls y s t e mo fa n df a n s a n dp u m p so fs h i j i a z h u a n gC o k i n gP l a n t2 0t o n so fi n d u s t r i a lb o i l e r ，t h eV 、厂v Fp r o p e r t i e s o fp u m p sa n df a n sa r es t u d i e d T h em a i nr e s e a r c hc o n t e n t sa n dr e
10、s u l t sw e r ea sf o l l o w s ： 1 耵舱p u m p sa n df a n st oh a dt h es a m ep e r f o r m a n c ec h a r a c t e r i s t i c sc u r v ea n dt h es a m e p r i n c i p l e s0 fV v v F L a r g ee x t e n te n e r g yc o n s e r v a t i o nc o u l db em a d et h r o u g h 哪，a n d a c h i e v i n ga
11、s o f t - s t a r to fm o t o r , a n df a c i l i t a t i n gt h ep r o t e c t i o no fm o t o r s , p u m p sa n d e q u i p m e n t , e x t e n d i n gt h es e r v i c el i f ea l s oc o u l db em a d et h r o u g hv v V F 2 T h r o u g ht h ea n a l y s i so fp e r f o r m a n c ec u r v et ot
12、h ep u m p sa n df a n st h ee n e r g y s a v i n g o p e r a t i o np o i I l tc o u l db ef o u n d D e s i g nt h ec o n t r o ls y s t e mt oc h a n g et h ec o n t r o lo ft h e p u m ps p e e df r o mc o n t i n u o u s t od i s c r e t e P u m p sa n df a n ss h o u l dw o r ki nt h eb e s t
13、 c o n d i t i o n so fe n e r g ys a v i n gi nt h ea c t u a lp r o c e s so ff r e q u e n c yc o n t r o lt oa c h i e v et h e g r e a t e s td e g r e eo fe n e r g yc o n s e r v a t i o n 3 T h ei n v e r t e rw o u l dg e n e r a t eo u t p u to ff r e q u e n c yv i b r a t i o na st h ee
14、x t e r n a ls i g n a l s i n t e r f e r e n c ei nt h ea u t o m a t i cc o n t r o la c c o r d i n gt ot h ea n a l o gs i g n a l T l l i sw o u l dc a u s et h e v i b r a t i o no ft h ep u m pa n dh a v eas i g n i f i c a n ti m p a c to nt h el i v e so ft h ei n v e r t e ra n dp u m p A
15、n e wc o n t r o lm e t h o dW a sr e s e a r c h e di nt h i sp a p e r B yd i s c r e t i n gt h ea n a l o gs i g n a lb y d e s i g n i n gS C M c i r c u i ta n dc h a n g i n gt h ea c t u a lc o n t i n u o u so u t p u tf r e q u e n c yi n t ot h es t a g e o u t p u tf i e q u e n c y t h
16、ev i b r a t i o ni ss o l v e dt os o m ee x t e n t T h e s ei m p r o v e dt h ew o r k i n g c o n d i t i o n so fm o t o r a n di n v e r t e ra n de x t e n d e di t sw o r k i n gl i f ee f f e c t i v e l y 4 T h ec i r c u i td e s i g no ff a n sa n dp u m p ss h o u l de n s mt h es a f eo p e r a t i o no fp r o d u c t i o n a sp r e m i s ea sm u c ha sp o s s i b l e D e s i g n e dt h ei n t e r l o c k e dc i r c u i tc o u l de n s u r et h
