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E1000系列安川变频器(风机水泵型)

E1000系列安川变频器(风机水泵型)
E1000系列安川变频器(风机水泵型)

变频器在风机上的应用课件

一、概述: 目前在我国各行各业的各类机械与电气设备中与风机配套的电机约占全国电机装机量的60%,耗用电能约占全国发电总量的三分之一。特别值得一提的是,大多数风机、水泵在使用过程中都存在大马拉小车 的现象,加之因生产、工艺等方面的变化,需要经常调节气体和液体的流量、压力、温度等;目前,许多 单位仍然采用落后的调节档风板或阀门开启度的方式来调节气体或液体的流量、压力、温度等。这实际上 是通过人为增加阻力的方式,并以浪费电能和金钱为代价来满足工艺和工况对气体、液体流量调节的要求。这种落后的调节方式,不仅浪费了宝贵的能源,而且调节精度差,很难满足现代化工业生产及服务等方面 的要求,负面效应十分严重。 变频调速器的出现为交流调速方式带来了一场革命。随着近十几年变频技术的不断完善、发展。变频 调速性能日趋完美,已被广泛应用于不同领域的交流调速。为企业带来了可观的经济效益,推动了工业生 产的自动化进程。 变频调速用于交流异步电机调速,其性能远远超过以往任何交、直流调速方式。而且结构简单,调速范围 宽、调速精度高、安装调试使用方便、保护功能完善、运行稳定可靠、节能效果显著,已经成为交流电机 调速的最新潮流。 二、变频节能原理: 1. 风机运行曲线 采用变频器对风机进行控制,属于减少空气动力的节电方法,它和一般常用的调节风门控制风量的方 法比较,具有明显的节电效果。 由图可以说明其节电原理: 图中,曲线(1)为风机在恒定转速n1下的风压一风量(H―Q)特性,曲线(2)为管网风阻特性(风门全开)。曲线(4)为变频运行特性(风门全开) 假设风机工作在A点效率最高,此时风压为H2,风量为Q1,轴功率N1与Q1、H2的乘积成正比,在图中可用面积AH2OQ1表示。如果生产工艺要求,风量需要从Q1减至Q2,这时用调节风门的方法相当于增加 管网阻力,使管网阻力特性变到曲线(3),系统由原来的工况点A变到新的工况点B运行。从图中看出,风压反而增加,轴功率与面积BH1OQ2成正比。显然,轴功率下降不大。如果采用变频器调速控制方式,风 机转速由n1降到n2,根据风机参数的比例定律,画出在转速n2风量(Q―H)特性,如曲线(4)所示。可见在满足同样风量Q2的情况下,风压H3大幅度降低,功率N3随着显著减少,用面积CH3OQ2表示。节省的功率△N=(H1-H3)×Q2,用面积BH1H3C表示。显然,节能的经济效果是十分明显的。 2.风机在不同频率下的节能率

风机变频调速节能改造的分析及计算

风机变频调速节能改造的分析及计算 张恒谢国政张黎海 (昆明电器科学研究所,云南昆明 650221) 摘要:以变频调速改造来达到调节工业工程所需风量成为目前实现电机节能的一种主要途径。当我们进行变频节能改造时,投入和收益是必须认真考虑的,收益就涉及到节能量的计算。在变频器未投运之前,计算节能量是比较困难的。本文通过分析变频节能的原理,介绍了针对阀门及液力耦合器调节流量系统的变频改造的节能估算的一些思考及方法。 关键词:风机变频节能原理调速节能阀门液力耦合器节能估算 一、 引言 在工业生产、发电、居民供暖(热电厂)和产品加工制造业中,风机水泵类设备应用范围广泛。其电能消耗和诸如阀门、挡板、液力耦合器等相关设备的节流损失以及维护、维修费用约占到生产成本的7%~25%,是一笔不小的生产费用开支。随着经济改革的不断深入,以及能源的危机,节能降耗业已成为降低生产成本、提高产品质量的重要手段之一。变频调速因其调速效率高,力能指标(功率因数)高,调速范围宽,调速精度高等优势,又可以实现软起动,减少电网的电流冲击及设备的机械冲击,延长设备使用寿命,对于大部分采用笼型异步电动机拖动的风机水泵,变频调速不失为目前最理想的调速节能方案。 由于电机的电流的大小随负载的轻重而改变,也即电机消耗的功率也是随负载的大小而改变,因此要想精确地计算系统的节能量是困难的,这在一定程度上影响了变频调速节能改造的实施。

二、 变频器节能的调速实质和原理 节约能源最根本的方法就是要提高能源的利用率,所谓的“节能”,不仅仅是节省能耗,还包括不浪费能源,用一句最简单的话说就是:“需要多少,就提供多少!” 变频器本身不是发电机。在变频器应用到风机等平方转矩负载的工业场合中,其节能原因不是由变频器本身带来的,而是通过变频器的调速特性来减小风机输出流量以适应工况中实际所需流量。 叶片式风机水泵的负载特性属于平方转矩型,即负载的转矩与转速的二次方成正比。风机水泵在满足三个相似条件:几何相似、运动相似和动力相似的情况下遵循相似定律;对于同一台风机(或水泵),当输送的流体密度ρ不变仅转速改变时,其性能参数的变化遵循比例定律:流量 (Q)与转速(n)的一次方成正比;扬程(压力)H 与转速的二次方成正比;轴功率 (P)则与转速的三次方成正比。即: ''n n Q Q = ; 2''(n n H H = 2''(n n p p = ; 3''(n n P P = 当风机、水泵的转速变化时,其本身性能曲线的变化可由比例定律作出,如图1所示。因管路阻力曲线不随转速变化而变化,故当流量由Q1变至Q2时,运行工况点将由A 点变至C 点。 图1风机流量、压力特性

风机水泵节能分析

风机水泵节能分析 LH-300型节电装置,是我公司研制生产的具有国内领先水平的最新一代中低压电动设备专用节电产品,它是目前独具特色的高智能化节电装置,可广泛用于水泵、风机、电机、制冷机、空压机、注塑机、中央空调系统等电动设备。该产品是集国际先进的可编程技术、变频技术、智能化控制技术为一体,采用专门设计的节电控制软件和节能波形,自动调节电动设备的供电参数并进行优化控制,使系统始终保持在最佳经济运行状态,最大限度的节约电能,从而达到减少电费开支的目的。 1、节电原理:当电动设备处于空载、半载、轻载、满载、超载时,通过主板控制系统,根据负载的工作状态,变频调速动态调整供给电动设备的电压、电流、有功量、无功量、频率、功率、功率因数等达到转距与负载精确匹配,使电动设备保持在最佳、最经济的运行状态。 2、设备保护 1)、节电装置本身具有软启动功能,能使电机在设置好的V/F曲线上平滑调速和起制动,保持V/F比值基本不变,这样在相当小的电流下也能达到高启动转距,保持设备正常启动,启动电流的降低,可以消除高启动电流对设备的冲击,使齿轮和传动带平稳运转,延长其使用寿命。 2)、节电装置具有完善的故障诊断系统和保护功能,其内部设有电子过热过载继电器能根据节电装置输出电流/频率时间的模拟来监视电动机的缺相、过压、过流、过载及过热,及时停止节电装置输出,保护电动机免遭过热烧毁。 3)、节电装置对电源方面的过压、欠压、缺相等进行检测并显示,可帮助维修人员及时找到故障点。 4)、可通过对载波频率的设置,有效的减少电机噪声,减少电机漏电流。 3、节电装置带有市电(正常用电,非节电状态)和节电的转换装置,当节电状态出现故障时,将开关打到市电状态,生产设备仍可正常运转,对生产不会产生影响。 低压风机水泵节能装置的节能原理 1、变频节能 由流体力学可知,P(功率)=Q(流量)╳H(压力),流量Q与转速N的一次方成正比,压力H与转速N的平方成正比,功率P与转速N的立方成正比,如果水泵的效率一定,当要求调节流量下降时,转速N可成比例的下降,而此时轴输出功率P成立方关系下降。即水泵电机的耗电功率与转速近似成立方比的关系。例如:一台水泵电机功率为55KW,当转速下降到原转速的4/5时,其耗电量为28.16KW,省电48.8%,转速下降到原转速的1/2时,其耗电量为6.875KW,省电87.5%. 2、功率因数补偿节能 无功功率不但增加线损和设备的发热,更主要的是功率因数的降低导致电网有功功率的降低,大量的无功电能消耗在线路当中,设备使用效率低下,浪费严重,由公式P=S╳COSФ,Q=S╳SINФ,其中S-视在功率,P-有功功率,Q-无功功率,COSФ-功率因数,可知COSФ越大,有功功率P越大,普通水泵电机的功率因数在0.6-0.7之间,使用节电装置后,由于节电装置内部滤波电容的作用,COSФ≈1,从而减少了无功损耗,增加了电网的有功功率。 3、软启动节能 由于电机为直接启动或Y/D启动,启动电流等于(4-7)倍额定电流,这样会对机电设备和供电电网造成严重的冲击,而且还会对电网容量要求过高,启动时产生的大电流和震动时对挡板和阀门的损害极大,对设备、管路的使用寿命极为不利。而使用节能装置后,利用变频技术的软启动功能将使启动电流从零开始,最大值也不超过额定电流,减轻了对电网的冲击和对供电容量的要求,延长了设备和阀门的使用寿命。节省了设备的维护费用。 系统特点: 1.输入功率因数高,在整个速度范围内典型值为95%或更高,电流谐波少,无须功率因数补偿/谐波抑制装置 2.输出阶梯正弦PWM波形,无须输出滤波装置,可接普通电机,对电缆、电机绝缘无损害,电机谐波少,减少轴承、叶片的机械震动,输出线可以长达100米 3.标准操作面板配置或LED屏操作界面 4.功率电路模块化设计,如果需要,可在数分钟内更换损坏的模块,维护简单 5.完整的故障检测电路,精确的故障报警保护

变频器节能计算

变频不是到处可以省电,有不少场合用变频并不一定能省电。作为电子电路,变频器本身也要耗电(约额定功率的3-5%)。一台1.5匹的空调自身耗电算下来也有20-30W,相当于一盏长明灯. 变频器在工频下运行,具有节电功能,是事实。但是他的前提条件是:第一,大功率并且为风机/泵类负载;第二,装置本身具有节电功能(软件支持);第三,长期连续运行。这是体现节电效果的三个条件。除此之外,无所谓节不节电,没有什么意义。 变频节能 什么是变频器 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。 PWM和PAM的不同点是什么 PWM是英文Pulse Width Modulation(脉冲宽度调制)缩写,按一定规律改变脉冲列的脉冲宽度,以调节输出量和波形的一种调值方式。 PAM是英文Pulse Amplitude Modulation (脉冲幅度调制) 缩写,是按一定规律改变脉冲列的脉冲幅度,以调节输出量值和波形的一种调制方式。 电压型与电流型有什么不同 变频器的主电路大体上可分为两类:电压型是将电压源的直流变换为交流的变频器,直流回路的滤波是电容;电流型是将电流源的直流变换为交流的变频器,其直流回路滤波石电感。 为什么变频器的电压与电流成比例的改变 异步电动机的转矩是电机的磁通与转子内流过电流之间相互作用而产生的,在额定频率下,如果电压一定而只降低频率,那么磁通就过大,磁回路饱和,严重时将烧毁电机。因此,频率与电压要成比例地改变,即改变频率的同时控制变频器输出电压,使电动机的磁通保持一定,避免弱磁和磁饱和现象的产生。这种控制方式多用于风机、泵类节能型变频器。

风机的变频调速节能改造的节能空间估算

风机的变频调速节能改造的分析及计算 摘要:以变频调速改造来达到调节工业工程所需风量成为目前实现电机节能的一种主要途径。当我们进行变频节能改造时,投入和收益是必须认真考虑的,收益就涉及到节能量的计算。在变频器未投运之前,计算节能量是比较困难的。本文通过分析变频节能的原理及分析,介绍了针对阀门及液力耦合器调节调节流量系统的变频改造的节能估算的一些思考及方法。 关键词:风机变频节能原理调速节能阀门液力耦合器节能估算一、引言 在工业生产、发电、居民供暖(热电厂)、和产品加工制造业中,风机水泵类设备应用范围广泛;其电能消耗和诸如阀门、挡板、液力耦合器等相关设备的节流损失以及维护、维修费用约占到生产成本的7%~25%,是一笔不小的生产费用开支。随着经济改革的不断深入,以及能源的危机,节能降耗业已成为降低生产成本、提高产品质量的重要手段之一。变频调速因其调速效率高,力能指标(功率因数)高,调速范围宽,调速精度高等优势,又可以实现软起动,减少电网的电流冲击及设备的机械冲击,延长设备使用寿命,对于大部分采用笼型异步电动机拖动的风机水泵,变频调速不失为目前最理想的调速节能方案。 由于电机的电流的大小随负载的轻重而改变,也即电机消耗的功率也是随负载的大小而改变,因此要想精确地计算系统的节能是困难的,在一定程度上影响了变频调速节能改造的实施。本文通过分析变频节能的原理及分析,介绍了针对阀门及液力耦合器调节调节流量系统的变频改造的节能估算的一些思考及方法。 二、变频器节能的调速实质和原理 节约能源最根本的方法就是要提高能源的利用率,所谓的“节能”,不仅仅是节省能耗,还包括不浪费能源,用一句最简单的话说就是:“需要多少,就提

安川变频器A1000使用指南

安川变频器A1000使用指南 安川变频器 A1000使用指南 一.操作器的说明: (1).键盘说明: 【ESC】功能: 1.返回上一画面; 2.将设定参数编号时需要变更的位向左移; 3.如果长按不放,可以从任何画面返回到频率指令画面。【RESET】功能: 1.设定参数的数值等时,将需要变更的位向右移; 2.检出故障时变为故障复位键。 【RUN】功能:使变频器运行。 【向上键】【向下键】功能: 1.切换画面; 2.变更(增大或减小)参数编号和设定值。 【STOP】功能:使运行停止。 【ENTER】功能: 1.确定各种模式、参数、设定值时按该键; 2.要进入下一画面时使用。 【LO/RE】功能:对用操作器运行(LOCAL)和用外部指令运行(REMOTE)进行切换时按该键。 (2).LED指示灯说明: 【RUN】指示灯:1点亮(变频器运行中);2闪烁(?减速停止中?以频率指令 0 Hz 输入运行

指令时)。3短促闪烁(?紧急停止引起的减速中?运行联锁动作引起的停止中);4熄灭(停止 中)。 【LO/RE】指示灯:1点亮(操作器运行指令选择中LOCAL);4熄灭(操作器以外的运行指令选 择中REMOTE)。 【ALM】指示灯:1点亮(故障检出时);2闪烁(?轻故障检出时?oPE操作故障检出时?自学 习时的故障发生中);3熄灭(正常)。 【FOUT】指示灯:1点亮(输出频率(Hz)显示中)。【DRV】指示灯:1点亮(?驱动模式时?自学习时);2闪烁(使用DriveWorksEZ时);3熄灭 (程序模式时)。 【REV】指示灯:1点亮(反转指令输入中);3熄灭(正转指令输入中)。 二.参数设定及说明: 【0】: 范围:(100-500)%Ie。 出厂值:150%。 【1】: 范围:。 出厂值:。 【2】: 范围:。 出厂值:。 【3】:

风机、水泵变频器选型原则

风机、水泵变频器选型方法 一、首先需要注意: 1.罗茨风机及潜水泵及齿轮泵等不是平方转矩的风机水泵类负载,是恒转矩负载,平方转矩类风机水泵负载一般都是针对于离心风机及水泵来的,这种负载在出口关闭情况下出口压力升到额定压力后就不升高了,因为没有流量所以负荷降低。 2.风机水泵类负载一般在设计时是按照最大需量设计的,存在富余功率。对于这类负载使用变频器按需使用就有节能的空间。 二、正确的把握变频器驱动的机械负载对象的转速——转矩特性,是选择电动机及变频器容量、决定其控制方式的基础。风机、泵类的负载为平方转矩负载。 随着转速的降低,所需转矩以平方的比例下降,低频时负载电流小,电机过热现象不会发生;但有些负载的惯量大,必须设定长的加速时间,或再启动时的大转矩引起的冲击,因此选型时需考虑裕量; 另:当电机以超出基频转速以上的转速运行时,负载所需的动力随转速的提高而急剧增加,易超出电机与变频器的容量,将导致运行中断或电机发热严重。

对于恒转矩负载,要选用G型的变频器;P型变频器适用于普通的风机和离心式水泵等负载。(罗茨风机、螺杆泵、泥浆泵、往复式柱塞泵等则要用G型): 1) 根据负载特性选择变频器:如负载为恒转矩负载需选G型变频器;如负载为风机、泵类负载应选择风机、泵类P型变频器。因为风机、水泵会随着转速增大力矩。而刚启动时力矩较小。 2) 选择变频器时应以实际电机电流值作为变频器选择的依据,电机的额定功率只能作为参考。另外,应充分考虑变频器的输出含有丰富的高次谐波,会使电动机的功率因数和效率变坏。因此用变频器给电动机供电与用工频电网供电相比较,电动机的电流会增加10%而温升会增加20%左右。所以在选择电动机和变频器时,应考虑到这种情况,适当留有余量,以防止温升过高,影响电动机的使用寿命。 3) 变频器若要长电缆运行时,此时应该采取措施抑制长电缆对地耦合电容的影响,避免变频器出力不够。所以变频器应放大一、两档选择或在变频器的输出端安装输出电抗器。 4) 对于一些特殊的应用场合,如高环境温度、高开关频率(尤其是在楼宇自控等对噪音限制较高的应用场所使用时需注意)、高海拔此时会引起变频器的降容,变频器需放大一档选择。 5) 当变频器用于控制并联的几台电机时,一定要考虑变频器到电动机的电缆的长度总和在变频器的容许范围内。如果超过规定值,要放大一档或两档来选择变频器。另外在此种情况下,变频器的控制方式只能为V/F控制方式,并且变频器无法实现电动机的过流、过载保

风机水泵压缩机变频调速控制节能与应用(含工频节流功率计算公式)

风机水泵负载变频调速节能原理 相似定律:两台风机或水泵流动相似,在任一对应点上的统计和尺寸成比例,比值成相等,各对应角、叶片数相等,排挤系数、各种效率相等。 流量 按照相似定律,由连续运动方程流量公式: φπη η ????? =?? =d D A v m v m v v v q 流速公式: 60 π ??= n D v m 式中: q v ——体积流量,s m 3 ; η v ——容积效率,实际容积效率约为0.95; A ——有效断面积(与轴面速度v m 垂直的断面积),m2; D ——叶轮直径,m ; n ——叶片转速,r/mi n ; b ——叶片宽度,m ; v m ——圆周速度,m/s ; φ——排挤系数,表示叶片厚度使有效面积减少的程度,约为0.75~0.95; 按照电机学的基本原理,交流异步电动机转速公式: p f s n ??-=60)1( 式中: s ——滑差; P ——电机极对数; f ——电机运行频率。 流量、转速和频率关系式: f n q v ∞∞? 可见流量和转速的一次方成正比,和频率的一次方成正比。 扬程 按照流体力学定律,扬程公式:22 1 v m H ??= ρ 扬程、转速和频率关系式: 可见扬程和转速的二次方成正比,和频率的二次方成正比。 式中:H ——水泵或风机的扬程,m ; 功率 风机水泵的有效功率:每秒钟流体经风机水泵获得的能量。 水泵:H g q P v e ???=ρ 或 风机: P q P v e ?= 可见有效功率和转速的三次方成正比,和频率的三次方成正比。 式中: P e ——有功功率,w ; ρ——流体质量密度,m Kg 3 ;

变频器节能效率计算

概述 在许多情况下, 使用变频器的目的是调速, 尤其是对于在工业中大量使用的风扇、鼓风机和泵类负载来说, 设计选型往往以最大工况来选。与实际的工况存在较大的可调整空间。在运行中根据实际运行需要,按照流量、杨程等调节电动机的转速,从而改变电动机的输出转矩和输出功率,以代替传统上利用挡板和阀门进行的流量和扬程的控制, 节能效果非常明显。同时分析变频器在选型、应用中的注意事项。 1变频调速原理 三相异步电动机转速公式为: 式中:n-电动机转速,r/min; f-电源频率,Hz; p-电动机对数 s-转差率, 从上式可见交流电动机的调速可以概括为改变极对数,控制电源频率以及通过改变参数如定子电压、转子电压等使电机转差率发生变化等几种方式。变频器效率维持在94%~96%,变频调速是一种高效率、高效能的调速方式,使异步电动机在整个工作范围内保持正常的小转差率下运转,实现无极平滑调速。 1.1变频工作原理 异步电动机的额定频率称为基频,即电网的频率,在我国为50Hz。电机定子绕组内部感应电动势为 式中-定子绕组感应电动势,V; -气隙磁通,Wb; -定子每相绕组匝数; -基波绕组系数。

在变频调速时,如果只降低定子频率,而定子每相电压保持不变,则必然会造成增大。由于电机制造时,为提高效率减少损耗,通常在,时,电动机主磁路接近饱和,增大势必使主磁路过饱和,将导致励磁电流急剧增大,铁损增加,功率因素降低。 若在降低频率的同时降低电压使保持不变则可保持不变从而避免了 主磁路过饱和现象的发生。这种方式称为恒磁通控制方式。此时电动机转矩为 π 式中-电动机转矩,N.m; —电源极对数; —磁极对数; —转差率; —转子电阻; —转子电抗; 由于转差率较小,则有 其中 由此可知:若频率保持不变则;若转矩不变则; 电动机临界转差率其中 电动机最大转矩=常数 最大转速降=常数 由此可知:保持常数,最大转矩和最大转矩处的转速降落均等于常数, 与频率无关。因此不同频率的各条机械特性曲线是平行的,硬度相同。

安川 G7变频器调试说明

安川 G7变频器调试说明 一、变频器参数的设定方法: 1、变频器操作器上共有11个按键: 1)LOCAL/REMOTE本地与远程控制转换键; 2)MENU 选择菜单键,用来选择个模式; 3)ESC 返回键,按下此键则返回到前一个状态; 4)JOG 点动键,操作器运行时的点动运行键; 5)FWD/REV 正转/反转键,操作器运行时,切换旋转方向; 6)〉/RESET移位/复位键,选择设定参数数值的位数键,故障发生时 作为故障复位键使用; 7)∧增加键,选择模式,参数编号,设定值(增加)等等; 8)∨减少键,选择模式,参数编号,设定值(减少)等等; 9)DATA/ENTER数据/输入键,决定各模式,参数的编号,设定值; 10)RUN运行键,用操作器运行时,按此键启动变频器; 11)STOP 停止键,用操作器运行时,按此键停止变频器; 2、变频器参数的设定方法: (1)在监视界面下按下MENU键,界面显示“Operation”,连续按下MENU 键会在如下5个菜单之间来回转换: 1)Operation 驱动模式,在此模式下按下DATA/ENTER键,变频器 会回到监视界面; 2)Quick Setting QUICK程序模式,初始设定; 3)Programming ADVANCED程序模式,变频器全部参数设定; 4)Modified Consts 校验模式,已设定过的与出厂值不同的参数; 5)Auto Tuning 字学习模式,对电机参数进行自学习; (2)Quick Setting初始设定举例(设定A1-02=3 带PG矢量控制):在监视界面下按下MENU键,直至显示“Quick Setting”界面,再 按“DATA/ENTER”键,显示“A1-00=0”,再按“〉/RESET”键,此 时“00”闪动,再按“∧”键,将“00”改为“02”,再按“DATA/ENTER” 键后,将数值改为“03”,再按“DATA/ENTER”键,A1-02就被设 置成“03”即带PG矢量控制模式; (3)P rogramming参数设定举例:(设定F1-01=1024 编码器脉冲数)在监视界面下按下MENU键,直至显示“Programming”界面,再按 “DATA/ENTER”键,显示“A1-00=0”,此时“A1”闪动,再按“∧” 键,直至出现“F1-01=0”,此时“F1”闪动,再按再按“〉/RESET”

举例说明离心式风机与水泵采用变频调速节能的原理

举例说明离心式风机与水泵采用变频调速节能的原理 在各种工业用风机、水泵中,如锅炉鼓、引风机、深井、离心泵等,大部分是额定功率运行,而它们的能耗都与机组的转速有关。 通常在工业生产、产品加工制造业中风机设备主要用于锅炉燃烧系统、烘干系统、冷却系统、通风系统等场合,根据生产需要对炉膛压力、风速、风量、温度等指标进行控制和调节以适应工艺要求和运行工况。风机流量的设计均以最大风量需求来设计,其调整方式采用调节风门、挡板开度的大小、回流、启停电机等方式控制,无法形成闭环控制,也很少考虑省电。这样,不论生产的需求大小,风机都要全速运转,而运行工况的变化则使得能量以风门、挡板的节流损失消耗掉了。在生产过程中,不仅控制精度受到限制,而且还造成大量的能源浪费和设备损耗。从而导致生产成本增加,设备使用寿命缩短,设备维护、维修费用高居不下。 同样,离心式水泵在我国当前的工业生产和人民日常生活中起到很大的作用,水泵使用三相异步电动机进行拖动,水泵流量的设计同样为最大流量,压力的调控方式只能通过控制阀门的大小、电机的启停等方法。这种人为增加管阻的调节方式虽然满足了生产生活所需的对流量的控制,但是浪费了大量的电能,不是一种经济的运行方式。 电气控制采用直接或Y-△启动,不能改变风机和水泵的转速,无法具有软启动的功能,机械冲击大,传动系统寿命短,震动及噪声大,功率因数较低等是其主要难点。 为解决这些难题,相关科研技术人员根据生产需要对风机和水泵等装置的转速进行控制和调节以适应工艺要求和运行工况,在满足生产需求的基础上又节约了能源。所以,变频调速对生产生活具有十分重要的意义,这也就意味着我们有必要了解风机和水泵等装置采用变频调速节能的原理。为了对变频调速节能原理有更清晰、更深入的理解,我们可以先从变频器的工作原理出发。 变频器电路(见下图)的基本工作原理为:三相交流电源经二极管整流桥输出恒定的直流电压,由六组大功率晶体管组成逆变器,利用其开关功能,由高频脉宽调制(PWM)驱动器按一定规律输出脉冲信号,控制晶体管的基极,使晶体管输出一组等幅而不等宽的矩形脉冲波形,其幅值为逆变器直流侧电压Vd而宽度则按正弦规律变化,这一组脉冲可以用正弦波来等效,此脉冲电压用来驱动电机运转,通过控制PWM驱动器输出波形的幅值和频率,即可改变晶体管输出波形的频率和电压,达到变频调速的目的。 交—直—交变频器,主要由主电路(包括整流器、中间直流环节、逆变器)和控制电路组成。

风机水泵变频节能计算

■风机水泵工作特性 风机水泵特性: H=H0-(H0-1)*Q2 H-扬程 Q-流量 H0-流量为0 时的扬程 管网阻力: R=KQ2 R-管网阻力 K-管网阻尼系数 Q-流量 注:上述变量均采用标准值,以额定值为基准,数值为1 表示实际值等于额定值风机水泵轴功率P: P= KpQH/ηb P-轴功率 Q-流量; H-压力; ηb-风机水泵效率; Kp-计算常数; 流量、压力、功率与转速的关系: Q1/Q2 = n1/n2; H1/H2 =(n1/n2)2; P1/P2 =(n1/n2)3 ■变阀控制 变阀调节就是利用改变管道阀门的开度,来调节泵与风机的流量。变阀调节时,泵或风机的功率基本不变,泵或风机的性能曲线不变,而管道阻力特性曲线发生变化,泵或风机的性能曲线与新的管道阻力特性曲线的交点处就是新的工作点。 ■变频控制 变频调节就是利用改变性能曲线方法来改变工作点,变速调节中没有附加阻力,是比较理想的一种调节方法。通过变频器改变电源的工作频率,从而实现对交流电机的无级调速。泵和风机采用变速调节时,其效率几乎不变,流量随转速按一次方规律变化,而轴功率按三次方规律变化。同时采用变频调节,可以降低泵和风机的噪声,减轻磨损,延长使用寿命。 ■节能计算示例 假设电动机的效率=98% IPER 高压变频器的效率=97%(含变压器) 额定风量时的风机轴功力:1000kW 风机特性:风量Q 为0 时,扬程H 为标么值,以额定值为基准) ;设曲 线特性为H=年运行时间为:8000 小时 风机的运行模式为:风量100%,年运行时间的20% 风量70%,年运行时间的50% 风量50%,年运行时间的30% 变阀调节控制风量时 假设P100 为100%风量的功耗,P70 为70%风量的功耗,P50 为50%风量的功耗 P100=1000/ = 1020kW P70=1000 x x = 860kW P50=1000 x x = 663kW

安川G7变频器调试说明

安川G7变频器调试说明 一、变频器参数的设定方法: 1、变频器操作器上共有11个按键: 1)LOCAL/REMOTE本地与远程控制转换键; 2)MENU 选择菜单键,用来选择个模式; 3)ESC 返回键,按下此键则返回到前一个状态; 4)JOG 点动键,操作器运行时的点动运行键; 5)FWD/REV 正转/反转键,操作器运行时,切换旋转方向; 6)〉/RESET移位/复位键,选择设定参数数值的位数键,故障发生时 作为故障复位键使用; 7)∧增加键,选择模式,参数编号,设定值(增加)等等; 8)∨减少键,选择模式,参数编号,设定值(减少)等等; 9)DATA/ENTER数据/输入键,决定各模式,参数的编号,设定值; 10)RUN运行键,用操作器运行时,按此键启动变频器; 11)STOP 停止键,用操作器运行时,按此键停止变频器; 2、变频器参数的设定方法: (1)在监视界面下按下MENU键,界面显示“Operation”,连续按下MENU 键会在如下5个菜单之间来回转换: 1)Operation 驱动模式,在此模式下按下DATA/ENTER键,变频器 会回到监视界面; 2)Quick Setting QUICK程序模式,初始设定; 3)Programming ADVANCED程序模式,变频器全部参数设定; 4)Modified Consts 校验模式,已设定过的与出厂值不同的参数; 5)Auto Tuning 字学习模式,对电机参数进行自学习; (2)Quick Setting初始设定举例(设定A1-02=3 带PG矢量控制):在监视界面下按下MENU键,直至显示“Quick Setting”界面,再 按“DATA/ENTER”键,显示“A1-00=0”,再按“〉/RESET”键,此 时“00”闪动,再按“∧”键,将“00”改为“02”,再按“DATA/ENTER” 键后,将数值改为“03”,再按“DATA/ENTER”键,A1-02就被设 置成“03”即带PG矢量控制模式; (3) P rogramming参数设定举例:(设定F1-01=1024 编码器脉冲数)在监视界面下按下MENU键,直至显示“Programming”界面,再按

风机水泵的变频调速节能分析

风机水泵的变频调速节能分析 节能降耗、增加效益是全社会应为之努力的方向。我国的电动机用电量占全国发电量 的60%~70%,风机、水泵设备年耗电量占全国电力消耗的1/3。应用于风机、水泵等设备的传统方法是通过调节出口或入口的挡板、阀门开度来控制给风量和给水量,其输出功 率大量消耗在挡板、阀门地截流过程中。另外,由于在通常的设计中为了满足峰值需求, 水泵选型的裕量往往过大,也造成了不应有的浪费。根据风机、水泵类的转矩特性,采用 变频调速器来调节流量、风量,将大大节约电能。下面就分析一下在风机水泵类负载中使 用变频器所能达到的效果。 一,通过变频调速达到的一次节能。 下面以水泵为例来说明,由图1可以看到: 流量Q正比于转速n 压力H正比于n2 转矩T正比于n2 功率P正比于n3 图1 水泵流量、压力、功率曲线…

在普通的水泵流量控制中使用阀门来调节,如图2所示: 图2 阀门控制水泵流量 管道阻力h与流量Q的关系为h正比于RQ2,其中R为阻力系数 电机在恒速运行时,流量为100%情况下(工作点为A),水泵轴功率相当于Q1AH1O 所包容的面积。 电机在恒速运行时,采取调节阀门的办法获得70%的流量(工作点为B),将导致 管阻增大,水泵轴功率相当于Q2BH2O所包容的面积,所以轴功率下降不大。 采用变频调速控制流量时,由于管道特性没有改变,水泵特性发生变化(工作点为C),轴功率与Q2CH3O所包容的面积成正比。故其节能量与CBH2H3所包容的面积成正比, 输入功率大大减小。如图3所示: 图3 变频调节水泵流量

正如前面提到的,轴功率P与转速n的三次方成正比。采用变频器进行调速,当流量 下降到80%时,转速也下降到80%,而轴功率N将下降到额定功率的51.2%,如果流量下降到60%,轴功率N可下降到额定功率的21.6%,当然还需要考虑由于转速降低会引起的效 率降低及附加控制装置的效率影响等.即使这样,这个节能数字也是很可观的,因此在装有风机水泵的机械中,采用转速控制方式来调节风量或流量,在节能上是个有效的方法。 二,变频调速所实现的二次节能 变频调速自动根据负载情况调整输出电压,通过对电机的最佳励磁,有效地降低了无 功损耗,提高系统功率因数,降低电机工作噪音, 延长电机使用寿命。 电动机的总电流(IS)为电机励磁电流(IM)与电机力矩电流(IT)的矢量和, IS和IM夹角的余弦值即为电动机的功率因数; 电机励磁电流决定于加在电机线圈上的电压, 在工频状态下, 交流电压为380V恒定不变, 因此励磁电流也不会改变; 在变频状态下, 变频器自动检测负载力矩, 根据实际负载决定输出电压, 因此在负载较低的时候自动降低输出电压, 以维持最高的功率因数. 由于变频器自动降低了电机励磁电流, 使得输出总电流明显低于工频工作的总电流, 节约了线路中的损耗和无功功率的损失; 这个功能在丹佛斯VLT系列变频器中称为AEO功能(Automatic Energy Optimization, 自动节能功能). 声明:上海津信电气有限公司拥有此篇技术文档的所有权,任何人如需转载,必须表明出处。

安川变频器的调试及参数设置表(齐全)

第一部分变频器的操作方法 一、操作面板各部的名称: 图1 操作面板布置 二、操作键的功能: 1.LOCAL/REMOTE:用数字操作器运行(COCAL)和用控制回路端子运行(REMOTE)切换时按下,由参数(o2-01)可设定这个键的有效/无效。 2.MENU:菜单键,按此键可进入参数设置。 3.ESC:按一下ESC键,则回到前一个状态。 4.JOG:操作器运行时的点动运行键。 5.FWD/REV:操作器运行时,运转方向切换键。6.RESET:设定参数数值时,选择操作位;故障发生时,作为故障复位键。

7.增加键:选择方式、组、功能、参数的名称、设定值(增加)时按下此键。 8.减少键:选择方式、组、功能、参数的名称、设定值(减少)时按下此键。 9.DATA/ENTER:各模式、功能、参数、设定值确认时按下此键。 10.RUN:操作器运行时,按下此键起动变频器。11.STOP:操作器运行时,按下此键停止变频器;控制回路端子运行时,由参数(o2-01)可以设定这个键的有效/无效。 三、方式的切换 按(MENU)键,表示驱动方式,然后按↑、↓键切换方式。读取、设定各方式中参数时,按(DATA/ENTER)键。从参数的读取、设定状态返回前一状态时,按(ESC)键。具体操作如下图: 图2 方式的切换

四、操作举例 把加速时间从10.0Sec变更为20.0Sec,请按以下顺序设定参数: 五、在驱动方式下的操作 在驱动方式下,可监视频率指令、输出频率、输出电流、输出电压、输入输出状态等及显示异常内容、异常记录等。 常用监视参数:

图3 驱动方式下的操作方法

变频调速技术在风机泵类应用中节能分析

一、引言 在工业生产和产品加工制造业中,风机、泵类应用范围广泛;其电能消耗和诸如阀门、挡板相关设备的节流损失以及维护、维修费用占到生产成本的7%~25%,是一笔不小的生产费用开支。随着经济改革的不断深入,市场竞争的不断加剧;降耗业已成为降低生产成本、提高产品质量的重要手段之一。 而八十年代初发展起来的变频调速技术,正是顺应了工业生产自动化发展的要求,开创了一个全新的智能电机时代。一改普通电动机只能以定速方式运行的陈旧模式,使得电动机及其拖动负载在无须任何改动的情况下即可以按照生产工艺要求调整转速输出,从而降低电机功耗达到系统高效运行的目的。 八十年代末,该技术引入我国并得到推广。现已在电力、冶金、石油、、造纸、食品、纺织等多种行业的电机传动设备中得到实际应用。目前,变频调速技术已经成为现代电力传动技术的一个主要发展方向。卓越的调速性能、显著的节电效果,改善现有设备的运行工况,提高系统的安全可靠性和设备利用率,延长设备使用寿命等优点随着应用领域的不断扩大而得到充分的体现。 二、综述 通常在工业生产、产品加工制造业中风机设备主要用于锅炉燃烧系统、烘干系统、冷却系统、通风系统等场合,根据生产需要对炉膛

压力、风速、风量、温度等指标进行控制和调节以适应工艺要求和运行工况。而最常用的控制手段则是调节风门、挡板开度的大小来调整受控对象。这样,不论生产的需求大小,风机都要全速运转,而运行工况的变化则使得能量以风门、挡板的节流损失消耗掉了。在生产过程中,不仅控制精度受到限制,而且还造成大量的能源浪费和设备损耗。从而导致生产成本增加,设备使用寿命缩短,设备维护、维修费用高居不下。 泵类设备在生产领域同样有着广阔的应用空间,提水泵站、水池储罐给排系统、工业水(油)循环系统、热交换系统均使用离心泵、轴流泵、齿轮泵、柱塞泵等设备。而且,根据不同的生产需求往往采用调整阀、回流阀、截止阀等节流设备进行流量、压力、水位等信号的控制。这样,不仅造成大量的能源浪费,管路、阀门等密封性能的破坏;还加速了泵腔、阀体的磨损和汽蚀,严重时损坏设备、影响生产、危及产品质量。 风机、泵类设备多数采用异步电动机直接驱动的方式运行,存在启动电流大、机械冲击、保护特性差等缺点。不仅影响设备使用寿命,而且当负载出现机械故障时不能瞬间动作保护设备,时常出现泵损坏同时电机也被烧毁的现象。 近年来,出于节能的迫切需要和对产品质量不断提高的要求,加之采用变频调速器(简称变频器)易操作、免维护、控制精度高,并

变频调速节能原理

2.1 变频调速节能原理 从流体力学的原理得知,使用感应电动机驱动的风机、水泵负载,轴功率P 与流量Q ,扬程H 的关系为:H Q P ?∝ 当电动机的转速由n1变化到n2时,Q 、H 、P 与转速的关系如下: 1212n n Q Q ? = (1) 2 1212? ??? ???=n n H H (2) 2p =1p 3 12???? ???n n (3) 可见流量Q 和电机的转速n 是成正比关系的,而所需的轴功率P 与转速的立方成正比关系。所以当需要80%的额定流量时,通过调节电机的转速至额定转速的80%,即调节频率到40Hz 即可,这时所需功率将仅为原来的51.2%。 如下图所示,从风机、水泵的运行曲线图来分析采用变频调速后的节能效果。 扬程H H2 H1 流量Q HB O 风机、水泵的运行曲线图 当所需风量、流量从Q1减小到Q2时,如果采用调节阀门的办法,管网阻力将会增加,管网特性曲线上移,系统的运行工况点从A 点变到新的运行工况点B 点运行,所需轴功率P2与面积H2×Q2成正比;如果采用调速控制方式,风机、水泵转速由n1下降到n2,其管网特性并不发生改变,但风机、水泵的特性曲线将下移,因此其运行工况点由A 点移至C 点。此时所需轴功率P3与面积HB ×Q2成正比。从理论上分析,所节约的轴功率Delt(P)与(H2-HB )×(C-B )的面积成正比。 考虑减速后效率下降和调速装置的附加损耗,通过实践的统计,风机泵类通过调速控制可节能20%~50%,有些风机负载节能比例达60%以上。

2.2 变频改造节能分析 2.2.1改造前工频运行功率计算公式 φcos 732.11???=I U P U :电机电压,kV ;I :电机电流,A ;1P :单一负荷下工频运行功率,kW ; φcos :单一负荷下运行功率因数,小于额定功率因数。 ()∑??=δ11P T C T :全年平均运行时间,h ;1P :单一负荷下的运行功率,kW ; δ:这种负荷下的全年运行时间比例;1C :改造前总耗电量,h kw ?。 改造后变频运行预计功率计算公式: 1)入口风门调节: 利用公式: 额 额额额ηη1111 H P H P Q Q =计算出额Q Q 1的比。 1P :工频运行功率,KW ;额P :风机额定轴功率,KW ; 额 额ηη11 H H :运行工况与额定工况下的效率、压力比,一般近似取1, 根据改造风量不变的原则,有21Q Q =,其中2Q 为改造后的风量。所以 额 额Q Q Q Q 21=。再根据 η/3 22???? ??=额额Q Q P P ,即η/3 22??? ? ???=额额Q Q P P 计算出2P 。其中2P 是变频改造后预计运行功率,η为变频装置的效率。 ()∑??=δ22P T C ,2C :改造后总耗电量,h kw ?。 2.2.2 1#主扇节能分析 改造前工频运行功率 W 200cos 732.11=???=φI U P W 170cos 732.11.1=???=φI U P 改造后变频运行预计功率

安川变频器的调试与参数设置表齐全.docx

.... 第一部分变频器的操作方法 一、操作面板各部的名称: 图 1操作面板布置 二、操作键的功能: 1.LOCAL/REMOTE :用数字操作器运行(COCAL)和用控制回路端子运行(REMOTE )切换时按下,由参数( o2-01 )可设定这个键的有效 / 无效。 2.MENU :菜单键,按此键可进入参数设置。 3.ESC:按一下 ESC键,则回到前一个状态。 4.JOG:操作器运行时的点动运行键。 5.FWD/REV :操作器运行时,运转方向切换键。 6.RESET:设定参数数值时,选择操作位;故障发生时,作为故障复位键。

.... 7.增加键:选择方式、组、功能、参数的名称、设定值(增加)时按下此键。 8.减少键:选择方式、组、功能、参数的名称、设定值(减少)时按下此键。 9.DATA/ENTER:各模式、功能、参数、设定值确认时按下此键。 10 . RUN :操作器运行时,按下此键起动变频器。 11 .STOP:操作器运行时,按下此键停止变频器;控制回路端子 运行时,由参数( o2-01 )可以设定这个键的有效 / 无效。 三、方式的切换 按(MENU )键,表示驱动方式,然后按、键切换方式。读取、设定各方式中参数时,按(DATA/ENTER)键。从参数的读取、设定状态返回前一状态时,按(ESC)键。具体操作如下图:

.... 图 2方式的切换 四、操作举例 把加速时间从10.0Sec 变更为20.0Sec ,请按以下顺序设定参数: 五、在驱动方式下的操作 在驱动方式下,可监视频率指令、输出频率、输出电流、输出电压、输入输出状态等及显示异常内容、异常记录等。常用监视参数:

变频调速节能量的计算方法

变频调速节能量的计算方法 时间:2009-12-16 09:26:19 来源:工控网作者:杜俊明 一、概述 据统计,全世界的用电量中约有60%是通过电动机来消耗的。由于考虑起动、过载、安全系统等原因,高效的电动机经常在低效状态下运行,采用变频器对交流异步电动机进行调速控制,可使电动机重新回到高效的运行状态,这样可节省大量的电能。生产机械中电动机的负载种类千差万别,为便于分析研究,将负载分为平方转矩﹑恒转矩和恒功率等几类机械特性,本文仅对平方转矩﹑恒转矩负载的节能进行估算。所谓估算,即在变频器投运前,对使用了变频器后的节能效果进行的计算预测。变频器一旦投运后,用电工仪表测量系统的节能量更为准确。现假定,电动机系统在使用变频器调速前后的功率因数基本相同,且变频器的效率为95%。 在设计过程中过多考虑建设前,后长期工艺要求的差异,使裕量过大。如火电设计规程SDJ-79规定,燃煤锅炉的鼓风机,引风机的风量裕度分别为5%和5~10%,风压裕度为10%和10%~15%,设计过程中很难计算管网的阻力,并考虑长期运行过程中可能发生的各种问题,通常总把系统的最大风量和风压裕量作为选型的依据,但风机的系列是有限的,往往选不到合适的风机型号就往上靠,大20%~30%的比较常见。生产中实际操作时,对于离心风机﹑泵类负载常用阀门、挡板进行节流调节,则增加了管路系统的阻尼,造成电能的浪费;对于恒转矩负载常用电磁调速器﹑液力耦合器进行调节,这两种调速方式效率较低,而且,转速越低,效率也越低。由于电机的电流的大小随负载的轻重而改变,也即电机消耗的功率也是随负载的大小而改变,因此要想精确地计算系统的节能是困难的,在一定程度上影响了变频调速节能的实施。本文介绍用以下的公式来进行节能的估算。 二、节能的估算 1、风机、泵类平方转矩负载的变频调速节能风机、泵类通用设备的用电占电动机用电的50%左右,那就意味着占全国用电量的30%。采用电动机变频调速来调节流量,比用挡板﹑阀门之类来调节,可节电20%~50%,如果平均按30%计算,节省的电量为全国总用电量的9%,这将产生巨大的社会效益和经济效益。生产中,

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