變頻器和軟動(dòng)器的工作原理和區(qū)別?變頻器在恒壓供水中的運(yùn)用原理?
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時(shí)間:2024-08-17 08:32:54
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變頻器和軟動(dòng)器的工作原理和區(qū)別?變頻器在恒壓供水中的運(yùn)用原理?【專家解說(shuō)】:軟起動(dòng)器可能是電阻降壓-限流啟動(dòng)、電感降壓-限流啟動(dòng)、調(diào)壓?jiǎn)?dòng)、勵(lì)磁調(diào)節(jié)啟動(dòng)、星--三角接法轉(zhuǎn)換啟
變頻
【專家解說(shuō)】:軟起動(dòng)器可能是電阻降壓-限流啟動(dòng)、電感降壓-限流啟動(dòng)、調(diào)壓?jiǎn)?dòng)、勵(lì)磁調(diào)節(jié)啟動(dòng)、星--三角接法轉(zhuǎn)換啟
變頻器的工作原理:
變頻器是利用電力半導(dǎo)體器件的通斷作用將工頻電源變換為另一頻率的電能控制裝置。我們現(xiàn)在使用的變頻器主要采用交—直—交方式(VVVF變頻或矢量控制變頻),先把工頻交流電源通過整流器轉(zhuǎn)換成直流電源,然后再把直流電源轉(zhuǎn)換成頻率、電壓均可控制的交流電源以供給電動(dòng)機(jī)。變頻器的電路一般由整流、中間直流環(huán)節(jié)、逆變和控制4個(gè)部分組成。整流部分為三相橋式不可控整流器,逆變部分為IGBT三相橋式逆變器,且輸出為PWM波形,中間直流環(huán)節(jié)為濾波、直流儲(chǔ)能和緩沖無(wú)功功率。
變頻器的調(diào)速:
基于調(diào)速方便、節(jié)能、運(yùn)行可靠的優(yōu)點(diǎn),變頻調(diào)速器已逐漸替代傳統(tǒng)的變極調(diào)速、電磁調(diào)速和調(diào)壓調(diào)速方式。在推出PWM磁通矢量控制的變頻器數(shù)年后,1998年末又出現(xiàn)采用DTC控制技術(shù)的變頻器。ABB公司的ACS600系列是第一代采用DTC技術(shù)的變頻器,它能夠用開環(huán)方式對(duì)轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)矩進(jìn)行準(zhǔn)確控制,而且動(dòng)態(tài)和靜態(tài)指標(biāo)已優(yōu)于PWM閉環(huán)控制指標(biāo)。直接轉(zhuǎn)矩控制以測(cè)量電機(jī)電流和直流電壓作為自適應(yīng)電機(jī)模型的輸入。該模型每隔25μs產(chǎn)生一組精確的轉(zhuǎn)矩和磁通實(shí)際值,轉(zhuǎn)矩比較器和磁通比較器將轉(zhuǎn)矩和磁通的實(shí)際值與轉(zhuǎn)矩和磁通的給定值進(jìn)行比較,以確定最佳開關(guān)位置。由此可以看出它是通過對(duì)轉(zhuǎn)矩和磁通的測(cè)量,即刻調(diào)整逆變電路的開關(guān)狀態(tài),進(jìn)而調(diào)整電機(jī)的轉(zhuǎn)矩和磁通,以達(dá)到精確控制的目的。動(dòng),也可以是變頻變壓?jiǎn)?dòng)。
一、變頻恒壓供水系統(tǒng)的構(gòu)成及原理
變頻恒壓供水控制系統(tǒng)通過測(cè)到的管網(wǎng)壓力,經(jīng)變頻器的內(nèi)置PID調(diào)節(jié)器運(yùn)算后,調(diào)節(jié)輸出頻率,實(shí)現(xiàn)管網(wǎng)的恒壓供水。變頻器的頻率超限信號(hào)(一般可作為管網(wǎng)壓力極限信號(hào))可適時(shí)通知PLC進(jìn)行變頻泵邏輯切換。為防止水錘現(xiàn)象的產(chǎn)生,泵的啟停將聯(lián)動(dòng)其出口閥門。
系統(tǒng)工作原理間圖如下所示。假設(shè)整個(gè)系統(tǒng)由四臺(tái)水泵,一臺(tái)變頻器,一臺(tái)PLC和一個(gè)壓力變送器及若干輔助部件構(gòu)成。各部分功能如下:安裝于供水管道上的壓力變送器將管網(wǎng)壓力轉(zhuǎn)換成1—5伏的電信號(hào);變頻調(diào)速器用于調(diào)節(jié)水泵轉(zhuǎn)速以調(diào)節(jié)流量;PLC用于邏輯切換。
此外,上述系統(tǒng)還配備了外圍輔助電路,以保障自動(dòng)控制系統(tǒng)出現(xiàn)故障時(shí)可通過人工調(diào)節(jié)方式維持系統(tǒng)運(yùn)行,保證連續(xù)生產(chǎn)。
二、設(shè)備選型說(shuō)明
變頻恒壓供水系統(tǒng)主要由變頻控制柜、壓力傳感器、水泵等組成。變頻控制柜由斷路器、變頻器、接觸器、中間繼電器、PLC等組成。
1. 供水系統(tǒng)選用原則
(1)蓄水池容量應(yīng)大于每小時(shí)最大供水量。
(2)水泵揚(yáng)程應(yīng)大于實(shí)際供水高度。
(3)水泵流量總和應(yīng)大于實(shí)際最大供水量。
(4)變頻控制柜選型:
用戶可根據(jù)供水量和供水高度確定水泵型號(hào)及臺(tái)數(shù),然后對(duì)控制柜進(jìn)行選型。
2. 變頻器
根據(jù)工藝要求,建議配用ABB ACS600系列變頻器。ACS 600系列變頻器是ABB公司采用直接轉(zhuǎn)矩控制(DTC)技術(shù),結(jié)合諸多先進(jìn)的生產(chǎn)制造工藝推出的高性能變頻器。它具有很寬的功率范圍,優(yōu)良的速度控制和轉(zhuǎn)矩控制特性,完整的保護(hù)功能以及靈活的編程能力,較高的可靠性和較小的體積。
主要技術(shù)數(shù)據(jù):
功率范圍:2.2-3000kW
電源電壓:380/400/415/440/460/480/500VAC 3相±10%;
電源頻率:48-63Hz
控制連接:2個(gè)可編程的模擬輸入(AI);1個(gè)可編程的模擬輸出(AO);5個(gè)可編程的數(shù)字輸入(DI);2個(gè)可編程的數(shù)字輸出(DO)。
連續(xù)負(fù)載能力:150% In,每10分鐘允許1分鐘
串行通訊能力:標(biāo)準(zhǔn)的RS—485接口可使變頻器方便地與計(jì)算機(jī)連接。
保護(hù)特性:過流保護(hù)、I2t、過壓保護(hù)、欠壓保護(hù)、過熱保護(hù)、短路保護(hù)、接地保護(hù)、欠壓緩沖、電機(jī)欠/過載保護(hù)、堵轉(zhuǎn)保護(hù)、串行通訊故障保護(hù)、AI信號(hào)丟失保護(hù)等。
外型結(jié)構(gòu)緊湊,安裝方便。產(chǎn)品經(jīng)過多種電氣安全規(guī)范認(rèn)證,符合GE、UL及質(zhì)量認(rèn)證體系ISO9001和ISO4001等。
變頻器獨(dú)特的直接轉(zhuǎn)矩控制(DTC)功能是目前最佳的電機(jī)控制方式,它可以對(duì)所有交流電機(jī)的核心變量進(jìn)行直接控制,無(wú)需速度反饋就可以實(shí)現(xiàn)電機(jī)速度和轉(zhuǎn)矩的精確控制。
ACS600變頻器內(nèi)置PID、PFC、預(yù)磁通等八種應(yīng)用宏,只需選擇需要的應(yīng)用宏,相應(yīng)的所有參數(shù)都自動(dòng)設(shè)置,輸入輸出端子也將自動(dòng)配置,這些預(yù)設(shè)的應(yīng)用宏配置大大節(jié)約了調(diào)試時(shí)間,減少出錯(cuò)。
3. 可編程序控制器
PLC建議采用西門子S7-200型。SIMATIC S7-200 可編程序控制器是模塊化中小型PLC系統(tǒng),能滿足中等性能要求的應(yīng)用;大范圍的各種功能模塊可以非常好的滿足和適應(yīng)自動(dòng)控制任務(wù),各種單獨(dú)的模塊之泛組合以用于擴(kuò)展;簡(jiǎn)單實(shí)用的分散式結(jié)構(gòu)和多界面網(wǎng)絡(luò)能力,使得應(yīng)用十分靈活;方便用戶和簡(jiǎn)易的無(wú)風(fēng)扇設(shè)計(jì);當(dāng)控制任務(wù)增加時(shí),可以自由擴(kuò)展;大范圍的集成功能使得它的功能非常強(qiáng)勁。
多種的性能遞增的CPU和豐富的且?guī)в性S多方便功能的I/O擴(kuò)展模塊,使用戶可以完全根據(jù)實(shí)際應(yīng)用選擇合適的模塊。當(dāng)任務(wù)規(guī)模擴(kuò)大,可隨時(shí)使用附加模塊對(duì)PLC進(jìn)行擴(kuò)展。
三.應(yīng)用范圍
1. 該系統(tǒng)既可用于生產(chǎn)、生活用水,亦可用于熱水供應(yīng),恒壓噴淋等系統(tǒng)。
a. 可廣泛用于工業(yè)企業(yè)、生活、生產(chǎn)供水系統(tǒng)及企業(yè)自備并改造工程,自來(lái)水廠、生活小區(qū)及消防供水系統(tǒng)。
b. 可用于各種場(chǎng)合的恒壓、變壓、冷卻水和循環(huán)供水系統(tǒng)。
c. 可用于污水泵站、污水處理及污水提升系統(tǒng)。
d. 可用于農(nóng)業(yè)排灌、園林噴淋、水景和音樂噴泉系統(tǒng)。
e. 可用于賓館、大型公共建筑供水及消防系統(tǒng)。
2. 技術(shù)指標(biāo)
a.最大供水高度:200米
b.最大流量:1000立方米/小時(shí)
c.壓力波動(dòng):≤0.25兆帕
d.水泵電機(jī)功率:0.75KW-280KW
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