《变频调速 教学课件 ppt 作者 陈立香主编 1_第七章 变频器在风机系统中的应用》由会员分享，可在线阅读，更多相关《变频调速 教学课件 ppt 作者 陈立香主编 1_第七章 变频器在风机系统中的应用（33页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、陈立香 主编,变频调速,本章应知,本章应会,1.了解风机的机械特性和主要参数。 2.理解变频器调速节能原理。,1.掌握冲天炉风机系统的变频调速控制方法。 2.掌握变频器对鼓风机进行调速的控制方法。,第七章 变频器在风机系统中的应用,第一节 冲天炉风机系统的变频调速控制,一、风机系统介绍 1.风机的机械特性与主要参数 (1)风机的机械特性 风机是一种压缩和输送气体的机械，通过风机后排出风的压力较小者为通风机，较大者为鼓风机，统称为风机。 1)二次方律风机。 2) 恒转矩鼓风机。 (2) 风机的主要参数和特性 1)主要参数。, 风压。风压是指管路中单位面积上风的压力，用pF表示。本任务中风机的静压
2、为34320Pa。,图7-1 风机的机械特性,第一节 冲天炉风机系统的变频调速控制,图7-2 风机的风量-压力特性,第一节 冲天炉风机系统的变频调速控制,图7-3 罗茨风机,第一节 冲天炉风机系统的变频调速控制,图7-4 风机运行示意图, 风量。即空气的流量，指单位时间内排出气体的量，用QF表示。本任务中风机的风量为21.8m3/min，如图7-4所示。,第一节 冲天炉风机系统的变频调速控制,2)风压特性：在转速不变的情况下，风压pF和风量QF之间的关系曲线，称为风压特性曲线，如图7-2中的曲线1所示。 3)风阻特性：在风门开度不变的情况下，表示风量与风压关系的曲线，如图7-2中曲线2所示。
3、4)通风系统的工作点：风压特性与风阻特性的交点，即为通风系统的工作点，如图7-2中的A点所示，图中坐标所标数字为标么值。 2.风机的控制方法 通常调节风量和压力大小的方法有两种。,第一节 冲天炉风机系统的变频调速控制,(1)调节风门的开度 若转速不变，则风压特性也不变。 由于风机消耗的功率与风压和风量的乘积成正比。 (2)调节转速 若风门开度不变，则风阻特性也不变，这时风压特性则随转速的改变而改变，如图7-5c中的曲线5、6、7所示。,图7-5 风机的工作特性 a)改变风门控制的特性 b)节能效果 c)调速控制时的特性 注:图中坐标所标数字为标么值。,第一节 冲天炉风机系统的变频调速控制,3.
4、节能分析 由图75b中曲线1和2对比可知，所需风量相同的情况下，调节转速的方法所消耗的功率要小得多，其差为P。,图7-6 风机的输入功率与风量特性曲线 1输出端风门控制时电动机的输入功率2输入端风门控制时电动机的输入功率 3转差功率调速控制时电动机的输入功率4变频器调速控制时变频器的输入功率,第一节 冲天炉风机系统的变频调速控制,表7-1 调速风机转速n与风量、,第一节 冲天炉风机系统的变频调速控制,图7-7 不同控制方法的电动机轴功率 a)输入端风门控制 b)变频调速控制,第一节 冲天炉风机系统的变频调速控制,二、冲天炉风机的变频调速系统 1.控制电路 对于冲天炉风机系统的鼓风机，其变频调速
5、控制电路如图78所示。,图7-8 冲天炉鼓风机的变频调速控制电路,第一节 冲天炉风机系统的变频调速控制,2.主要器件的选择 (1)变频器的选择 选择途径有两个：既可以根据用途，参照变频器说明书上的适配电动机功率，来选择变频器;也可以由用户根据电动机功率，通过计算来选配变频器。 本任务中选择三菱变频器，电动机额定功率为22kW，电动机额定电流为446A。 (2)主要器件的选择 主电路及控制电路中各元器件的型号规格分别见表72和表73。,第一节 冲天炉风机系统的变频调速控制,表7-2 主电路中各元器件的型号规格,第一节 冲天炉风机系统的变频调速控制,表7-2 主电路中各元器件的型号规格,第一节 冲
6、天炉风机系统的变频调速控制,表7-3 控制电路中各元器件的型号规格,3.能力训练 1)按控制电路(如图7-8所示)，对所选元器件进行安装、接线。 2)设置运行参数，见表7-4。,第一节 冲天炉风机系统的变频调速控制,表7-4 运行参数设置,3)接线完毕，经检查无误后，在老师指导下进行通电试车。,第一节 冲天炉风机系统的变频调速控制,4)修改运行频率Pr.7、Pr.8、Pr.181、Pr.182参数，反复调试远程控制变频器通断电和调试远程控制变频器启停。 5)注意事项： 先看懂控制原理图，然后认真按原理图接线。 通电试车前，先检查控制电源部分，看KM能否控制变频器的电源进线RST，再逐 一检查各
7、元器件动作顺序是否正确。 现场调试要注意安全。 6)成绩评定见表7-5。,第一节 冲天炉风机系统的变频调速控制,表7-5 成绩评定,第一节 冲天炉风机系统的变频调速控制,表7-5 成绩评定,4.能力测试 若采用可编程序控制器（PLC）代替本任务中的继电控制电路部分，变频调速部分不变。,第一节 冲天炉风机系统的变频调速控制,第二节 利用变频器对鼓风机进行程控调速控制,一、利用变频器对鼓风机进行程控调速改造 1.查询有关资料 根据未改造前的相关记录，统计全年运行时间。 2.测定与计算控制频率 夏季高温期 1018时 最高频率设定为48Hz 3.有关电路 (1)主电路 保持原电气柜中减压起动装置及换
8、极控制部分(以作备用)，增加变频器调速控制电路。,图7-9 主电路,第二节 利用变频器对鼓风机进行程控调速控制,(2)控制电路 控制电路如图7-10所示。 若选择高频运行，SK1的12接通，按图顺序启动工频运行；若选择变频运行，SK1的13接通，将选择开关拨至夏季高温期或春秋冬中低温期运行。,图7-10 控制电路,第二节 利用变频器对鼓风机进行程控调速控制,二、节能分析 1.运行时间 全年总运行时间为8640h，其中，高温期为4个月，累计时间为t1=2880h；春秋冬中低温期为8个月，累计时间为t2=5760h。 2.节电率 根据高温期综合频率设定为43Hz、春秋冬中低温期综合频率设定为23H
9、z，计算公式如下： 1)高温期平均节电率：此处K取4%，则 n1=1-（4350）3100%-4%=364%-4%=324%,第二节 利用变频器对鼓风机进行程控调速控制,2)中低温期的平均节电率：此处K取6%，则 n2=1-（2350）3100%-6%=9027%-6%=8427% 3.节电量 (1)风机变频调速改造前的消耗功率 1)风机1(P1=30kW)： 高温期高速50Hz运行时，输入功率P11=27kW。 中低温期低速50Hz运行时，输入功率P12=13.5kW。 2)风机2(P2=37kW)： 高温期高速50Hz运行时，输入功率P21=34kW。 中低温期低速50Hz运行时，输入功率
10、P22=16kW。,第二节 利用变频器对鼓风机进行程控调速控制,(2)风机变频调速改造后的节电量 1)风机1(P1=30kW)： 高温期节电量。因高温期节电量WH=P11t1n1，则 WH1=P11t1n1=27kW2880h324%=25194kWh 中低温期节电量。因中低温期节电量WL1=P121-(fX/f1）3Kt2，则 WL1=1351-（40/50）345760kWh=34836kWh 2)风机2(P2=37kW)：,第二节 利用变频器对鼓风机进行程控调速控制, 高温期节电量WH2=P21t1n1=34kW2880h32.4%=31726kWh。 低温期节电量WL2= P211-(
11、fX/f1）3Kt2161-(40/50）35760kWh=41287kWh。 所以，全年节电73013kWh。 三、基本技能训练 1.训练步骤 1)按控制要求合理选择元器件。 2)按照图7-9和图7-10安装连接主电路和控制电路。 3)设置运行参数。,第二节 利用变频器对鼓风机进行程控调速控制,表7-6 基本参数设定值,4)按运行曲线如图7-11所示，参照表7-7，模拟夏季高温期设置参数。,第二节 利用变频器对鼓风机进行程控调速控制,注意：如果在执行预定程序过程中，变频器电源断开后又接通（包括瞬间停电），内部定时器将复位，并且电源恢复后变频器也不会重新启动。,图7-11 夏季高温期调速时间及运行频率,第二节 利用变频器对鼓风机进行程控调速控制,表7-7 夏季高温期参数设定,5)按运行曲线如图7-12所示，参照表7-8，修改运行参数，模拟春秋冬季中低温期设置参数，在老师的检查和指导下进行通电调试。,第二节 利用变频器对鼓风机进行程控调速控制,图7-12 春秋冬季中低温期调速时间及运行频率,第二节 利用变频器对鼓风机进行程控调速控制,表7-8 春秋冬季中低温期参数设定,2.能力测试 若采用可编程序控制器（PLC）对本任务中的鼓风机进行控制，变频调速部分不变。,第二节 利用变频器对鼓风机进行程控调速控制,
