楚宁的日志

谈谈变频器应用时的九大问题

已有 138 次阅读 2018-11-17 20:40

变频器是利用电力半导体器件的通断作用将工频电源变换为另一频率的电能控制装置，能实现对交流异步电机的软起动、变频调速、提高运转精度、改变功率因数、过流/过压/过载保护等功能。那使用变频器的时候，该注意哪些问题呢？
1）信号线及控制线应选用屏蔽线，这样对防止干扰有利。当线路较长时，例如距离跃100m，导线截面应放大些。信号线及控制线不要与动力线放置在同一电缆沟或桥架中，以免相互干扰，最好穿管放置，这样电子元器件更合适。
2）传输信号以选用电流信号为主，因电流信号不容易衰减，亦不容易受干扰。实际应用中传感器输出的信号是电压信号，可以通过变换器将电压信号变换成电流信号。
3）变频器闭环控制一般都是正作用的，即输入信号大，输出量亦大（例如中央空调制冷工作时及一般压力、流量、温度等控制时）。但亦有反作用的，即输入信号大，输出量反小（例如中央空调在制热工作时以及供热站的取暖热水泵）。闭环控制如图1所示。
4）在闭环控制时能选用压力信号的，就不要选用流量信号。这是因为压力信号传感器价格低，安装容易，工作量小，调试方便。但工艺过程有流量配比要求的，且要求精确时，那就必须选用流量控制器，并根据实际的压力、流量、温度、介质、速度等来选用合适的流量计（例如电磁式、靶式、涡街式、孔板式等）。
5）变频器内置的PLC、PID功能适合用于信号变动量较小、较稳定的系统。但由于内置的PLC、PID功能在工作时只调时间常数，所以难以得到较为满意的过度过程要求，而且调试比较费时。
另外这种调节不是智能的，故一般不经常采用，而是选用外置的智能化的PID调节器。例如日本富士PXD系列、厦门安东等，十分方便。使用时只要设置SV（上限值），工作时有PV（运行值）指示，又是智能化，保证具有最佳的过渡过程条件，使用较为理想。关于PLC，可按控制量的性质、点数、数字量、模拟量、信号处理等要求，选用外置PLC的各种品牌，例如西门子的S7-400、S7-300、S7-200等。
6）信号变换器在变频器外围电路中亦被经常用到，一般由霍尔元件加电子线路组成。按信号变换和处理方式可分为电压变电流、电流变电压、直流变交流、交流变直流、电压变频率、电流变频率、一进多出、多进一出、信号叠加、信号分路等各种变换器。例如深圳的圣斯尔CE-T系列电量隔离传感器/变送器，应用十分方便。国内类似产品不少，用户可按需要自行选择应用。
7）变频器在应用时往往要配外围电路，其方式常有：
（1）由自制继电器等控制元件组成的逻辑功能电路；
（2）买现成的单元外置电路（例如日本三菱公司的）；
（3）选用简易可编程控制器LOGO（国外、国内都有此产品）；
（4）使用变频器不同功能时，可选用功能卡（例如日本三垦变频器）；
（5）选用中小型可编程序控制器。
8）多台水泵并联恒压供水（例如城市自来水厂的清水泵、中大型水泵站、供热水中心站等）的变频技术改造方案常见的有以下两种。
按使用经验，方案（1）节省初投资，但节能效果差。起动时先起动变频器至50Hz后，再起动工频，后转入节能控制。供水系统中只有采用变频器拖动的水泵，压力略小些，系统存在湍流现象，有损耗。
方案（2）投资较大，但比方案（1）多节能20%，猿台泵压力一致，无湍流损耗，效果更佳。
9）多台水泵并联恒压供水时采用信号串联方式只用一个传感器，其优点如下。
（1）节省成本。只要一套传感器及PID，如图4所示。
（2）因只有一个控制信号，所以输出频率一致，即同频率，这样压力亦一致，不存在湍流损耗。
（3）恒压供水时，当流量变化，泵的开动台数通过PLC控制随之变化。最少时1台，中等量时2台，较大量时3台。当变频器不工作停机时，电路（电流）信号是通路的（有信号流入，无输出电压、频率）。
（4）更有利的是，因为系统只有一个控制信号，即使3台泵投入不同，但工作频率却相同（即同步），压力亦一致，这样湍流损耗为零，亦即损耗最小，所以节电效果最佳。

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