变频器原理及应用 第2版 教学课件 作者 王廷才 课件第11章 变频器应用实例.ppt

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1、第11章变频器应用实例11.1变频调速技术在风机上的应用11.1.1风机变频调速驱动机理风机应用广泛，但常用的方法则是调节风门或挡板开度的大小来调整受控对象，这样，就使得能量以风门、挡板的节流损失消耗掉了。采用变频调速可以节能30%～60%。负载转矩TL和转速nL之间的关系可用下式表示：(11-1)则功率PL和转速nL之间的关系为：(11-3)上三式中，PL、TL——分别为电动机轴上的功率和转矩。KT、KP——分别为二次方律负载的转矩常数和功率常数。《变频器原理与应用（第2版）》第11章11.1.2风机变频调速系统设计1.风机容量选择风机

2、容量的选择，主要依据被控对象对流量或压力的需求，可查阅相关的设计手册。2.变频器的容量选择选择变频器容量与所驱动的电动机容量相同即可。3.变频器的运行控制方式选择依据风机在低速运行时，阻转矩很小，不存在低频时带不动负载的问题，采用U／f控制方式即可。4.变频器的参数预置上限频率，下限频率，加、减速时间，加、减速方式，回避频率，起动前的直流制动。《变频器原理与应用（第2版）》第11章5.风机变频调速系统的电路原理图考虑到变频器一旦发生故障，也不能让风机停止工作，应具有将风机由变频运行切换为工频运行的控制。图11-3所示为风机变频调速系统的电

3、路原理图《变频器原理与应用（第2版）》第11章风机用变频器的功能代码以变频器为森兰BT12S系列为例，变频器的功能预置为：F01=5频率由X4、X5设定。F02=1使变频器处于外部FWD控制模式。F28=0使变频器的FMA输出功能为频率。F40=4设置电机极数为4极。FMA为模拟信号输出端，可在FMA和GND两端之间跨接频率表。F69=0选择X4、X5端子功能。即用控制端子的通断实现变频器的升降速。X5与公共端CM接通时，频率上升；X5与公共端CM断开时，频率保持。X4与公共端CM接通时，频率下降；X4与公共端CM断开时，频率保持。这里我

4、们使用S1和S2两个按钮分别与X4和X5相接，按下按钮S2使X5与公共端CM接通，控制频率上升；松开按钮S2，X5与公共端CM断开，频率保持。同样，按下按钮S1使X4与公共端CM接通，控制频率下降；松开按钮S1，X4与公共端CM断开，频率保持。《变频器原理与应用（第2版）》第11章风机变频调速系统的电路原理图说明1.主电路三相工频电源通过断路器Q接入，接触器KM1用于将电源接至变频器的输入端R、S、T，接触器KM2用于将变频器的输出端U、V、W接至电动机，KM3用于将工频电源直接接至电动机。注意接触器KM2和KM3绝对不允许同时接通，否则

5、会造成损坏变频器的后果，因此，KM2和KM3之间必须有可靠的互锁。热继电器KR用于工频运行时的过载保护。《变频器原理与应用（第2版）》第11章风机变频调速系统的电路原理图说明2.控制电路设置有“变频运行”和“工频运行”的切换，控制电路采用三位开关SA进行选择。当SA合至“工频运行”方式时，按下起动按钮SB2，中间继电器KA1动作并自锁，进而使接触器KM3动作，电动机进入工频运行状态。接下停止接钮SB1，中间继电器KA1和接触器KM3均断电，电动机停止运行。当SA合至“变频运行”方式时，按下起动按钮SB2，中间继电器KA1动作并自锁，进而使

6、接触器KM2动作，将电动机接至变频器的输出端。KM2动作后使KM1也动作，将工频电源接至变频器的输入端，并允许电动机起动。同时使连接到接触器KM3线圈控制电路中的KM2的常闭触点断开，确保KM3不能接通。接下按钮SB4，中间继电器KA2动作，电动机开始加速，进入“变频运行”状态。KA2动作后，停止按钮SB1失去作用，以防止直接通过切断变频器电源使电动机停机。在变频运行中，如果变频器因故障而跳闸，则变频器的“30B-30C”保护触点断开，接触器KM1和KM2线圈均断电，其主触点切断了变频器与电源之间，以及变频器与电源之间的连接。同时“30B

7、-30A”触点闭合，接通报警扬声器HA和报警灯HL进行声光报警。同时，时间继电器KT得电，其触点延时一段时间后闭合，使KM3动作，电动机进入工频运行状态。《变频器原理与应用（第2版）》第11章11.1.3节能计算以一台工业锅炉使用的30kW鼓风机为例。一天24小时连续运行，其中每天10小时运行在90%负荷（频率按46Hz计算,挡板调节时电机功耗按98%计算），14小时运行在50%负荷（频率按20Hz计算，挡板调节时电机功耗按70%计算）；全年运行时间在300天为计算依据。则变频调速时每年的节电量为：W1=30×10×[1－（46/50）3

8、]×300=19918kW·hW2=30×14×[1－（20/50）3]×300=117936kW·hWb=W1＋W2=19918＋117936=137854kW·h挡板开度时的节