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国产安邦信变频器在化工行业的应用
2006年8月7日 9:11  来源:中国建材网

    1.概述

    在今天,变频调速器在各行各业的应用已非常广泛,但是国产品牌变频器与进口品牌变频器在用量上相比还是很逊色的,随着我国在这方面不断发展,取得很好的前景下,国产变频器已在质量、价格比上占有一定优势地位,2000年10月,我公司成功的把深圳市安邦信电子公司生产的AMB-G5系列93kW恒转矩变频器应用到自动提取液化气系统设备改造0上,解决了对电网冲击大,人工操作的繁琐,而最重要的是节能节电以及实现自动化提取液化气系统。据统计,每个月可节电40%左右,照此推算半年就可以回收成本,效果十分显著。

    2.原有提取液化气系统的工艺情况及新系统概况

    改造前原有提取液化气系统主要是靠人工操作,从原油分解出的液体混合物及丙烷共同排入塔顶灌内,再由操作人员观察安装在塔顶的压力表指示进行操作,当超过所规定的压力值时,适度的调节进入空气压缩机的阀门,通过压缩机把丙烷压缩成液化气的程序。丙烷气体压缩机的电机是90kW三相异步电动机由于直接启动电流过大,在启动过程中,是由一台自耦变压器为核心的降压启动柜来实现电机启动,但启动后压缩机仍为工频运行,这样浪费了大量的电能,对机械的磨损也是很大的,不能实现自动化控制,给生产带来诸多不便。

    按照自动提取液代气系统的工艺要求,特别开发一用一备反逻辑的JY2000微机控制器,它接收DC4-20mA的压力变送器信号,输出DCO-10V控制变频器的电压信号。

    本公司采用安邦信AMB-G5型变频器为化工厂设计的一套自动提取液化气系统。

    安邦信变频器在性能上采用独特,先进的电压空间矢量控制,比传统的正弦波控制技术有明显的优点,谐波成分小,低速转矩大,运行稳定效率高,具有输出电压自动调整(AVR)功能,更适合我国电网。

    在功能上采用键盘、键盘电位器、外部端子、多功能端子等操作方式,多种模拟信号输入方式如电流、电压、最大值、和、差等组合输入频率水平检测、频率等效范围检测、S曲线加减速、转速追踪等增强功能,摆频运行、多段速度、程序运行等模式。

    在可靠性上它的结构独特,全系列主元件采用SIEMENS、SEMIkRON、或EUPEC产品,完善的保护功能,即使短路、过流或过压等均不会引起本机故障,先进的表面贴装技术(SMT),低温升、长寿命,PCB精良,绝缘耐压性能优越;严格的生产过程质量管理。键盘布局合理、美观耐用、设定简洁、操作方便。

    (1)对变频器的工作要求如下:

    ①变频器上限频率为50Hz,下限频率为10Hz的工作范围。

    ②加速时间为30秒,减速时间为20秒。

    ③外部端子操作,接收DC0-10V电压信号进行无级调速。

    3.结束语

    本文介绍了安邦信AMB-G5型变频器在化工行业的应用是可行的,不但实现自动化,而且节能效果十分显著,对生产效率也得到提高。从实践证明国产品牌变频器的质量、价格完全可以取代进口变频器,它会更好地加快我国的经济建设做出贡献。

    锅炉变频调速技术应用

    一、锅炉变频调速供水控制系统

    传统的锅炉水位控制系统中,给水泵是连续恒速运行的,并且流量的控制是通过调节水管道中调节阀和回流支路实现的。这两种方法都存在明显的缺陷。采用调节阀调节时,由于阀门的开度的减小,水泵出口的压力会上升阀门两边的压差将增大。当增大到很大时不但会造成水泵的能量的浪费,而且使该水泵的振动和磨损加大,进而寿命缩短。采用回流支路调整时,大量的水回流也同样造成能量的消耗。

    水泵的工作原理

    由水泵的工作原理可知流量与转速N成正比,扬程H与转速N的平方成正比,轴功率P与转速N三次方成正比,电机的转速与电源频率F成正比,因此改变电源频率,可改变电动机即给水泵的转速,从而达到调节给水流量的目的。

    系统组成及原理

    本系统主要由一单片机和一台变频器组成,这里汽包水位是被控变量,给水量与蒸发量是两个辅助的冲量,这三个变量是由电动差压变送器进行检测,然后经过单电机的计算输出4~20mA的电流信号控制变频器以实现给水泵转速的调节。

    在设计系统时,首先应确定变频器的输出频率,因为这一参数的选择关系到整个系统的控制效果,应根据水泵流量,扬程等参数和最大用水量和最小用水量确定。

    

    变频器的工作状态

    变频器通过与外部电路相连的输入输出端子设置。手动和自动两种工作状态,手动工作状态通过调节电位器来给定变频器输出频率,这种工作状态是在单电机因某种情况停用时进行操作的,自动工作状态时由单片机的输出信号进行控制。

    在实际应用中,该系统较传统调节阀控制方式最实出的优点是同期节电率高达近20%并且水泵磨损严重的问题得到解决,维修率明显降低,延长设备的使用寿命而且能更好地提高系统的自动化水平。

    二、锅炉变频调速的鼓(引)风控制系统

    另外,锅炉的鼓(引)风机的风量也是经常变动的,由于汽量变化是经常变化的,所以风量就需要经常调节如由阀门调节,锅炉的控制室到阀门的距离较远,操作十分不便,也不可能调节得当,风量调节过大,空气含氧量超标,浪费了热能,风量调节过小,煤渣残留碳份超标又浪费了煤,因此为了提高控制水平,保证空气含氧量和煤渣残留的碳份达标,必须对风量进行有效的调节,调节的方式,必须方便、灵敏、可靠。

    为了提高锅炉风量的控制水平,又能达到节能的效果,采用变频调速方式对风量进行调节,是首选的方案。由于应用变频调速技术可根据用汽量的变化,随时调整鼓引风机的转速,减少了噪音对环境的污染(电机均运行于额定转速以下,风的噪音随之下降)对提高工业卫生水平起到一定的作用,由于鼓引风机长期低于额定转速的状态之下运行电机及风机的轴承不易损坏,延长了使用寿命,电机的发热量也减少了,维修量下降。停机时间减少,节约了大量的维修费用。

    应用变频器的节能效果

    一般使用的风机、水泵设备额定的风量、流量,通常都超过实际需要的风量流量,又因为工艺要求需要在运行中变更风量、流量,而目前,采用档板或阀门来调节风量和流量的调节方式较为普遍,虽然方法简单,但实际上是通过人为增加阻力的办法达到调节的目的,这种节流调节方法浪费大量电能,回收这部分电能损耗会收到很大的节能效果。

    从流体力学原理知道,风机风量与转速及电机功率的关系,用下述关系式表示:

    式中,Q-风量(流量)H-风压(扬程)P-轴功率n-转速

    当风量减少风机转速下降时,其电动机输入功率迅速降低,例如风量下降到80%,转速(n)也下降到80%时其轴功率则下降到额定功率的51%;若风量下降到50%,轴功率将下降到额定功率的13%,其节电潜力非常大,下图两条曲线之间的阴影部分表示了采用变频调速方式的节电效果。

    上述的原理也基本适用于水泵,因此对风量流量调节范围较大的风机水泵,采用调速控制来代替风门或阀门调节,是实现节能的有效途径。

    驱动风机,水泵,大多数为交流异步电机,(大功率的多数为同步电机),异步电动机或同步电动机的转速与电源的频率f成正比,改变定子供电频率就改变了电动机的转速,变频调速装置,是将电网50Hz的交流电,变成频率可调电压可调的交流电去驱动交流电动机实现调速的。

    变频调速的特点是效率高,没有因调速带来的附加转差损耗,调速的范围大,精度高、无级调速。容易实现协调控制和闭环控制,由于可以利用原鼠笼式电动机,所以特别适合于对旧设备的技术改造,它既保持了原电动机结构简单、可靠耐用、维护方便的优点,又能达到节电的显著效果,是风机水泵节能的较理想的方法。

    

    AMB-G5在中央空调冷却泵上的应用

    中央空调基本工作原理为采用压缩机强迫制冷剂作制冷循环,将建筑物中的热量通过冷媒(通常为水)转移到制冷剂中,通过冷却塔再将热量转移到大气中,其中循环水的冷却泵和冷冻泵所消耗的能量约占总耗能的60%。空调设备均按设计工况的最大制冷量来考虑的。绝大多数的时间在低负荷情况下工作。因此使用变频器进行驱动将节约大量的能量。

    由水泵的工作原理可知,水泵的流量与水泵(电机)的转速成正比,水泵的扬程与水泵(电机)的转速的平方成正比,水泵的轴功率等于流量与扬程的乘积,故水泵的轴功率与水泵的转速(电机的转速)的三次方成正比。

    例如将供电的频率由50Hz降至40Hz则

    P40/P50=403/503=0.512即P40=0.512P50

    节能约为原来耗能的40%

    在深圳市天安工业区、某大厦的空调系统中,有5台18.5kw的冷却水泵,水的流量是用阀门来调节的,该大厦在98年10月份购买了5台18.5kw安邦信G5的变频器,对冷却水泵进行了技术改造。

    该冷却水系统的变频节能系统在初装时,考虑水泵的转速与扬程的平方成正比的关系,及水泵的转速与管损平方成正比的关系:在水泵的扬程随转速降低的同时,管道损失也在降低:而通过设定变频器下限频率的方法又可保证系统对水泵扬程的最低需求。

    该系统运行稳定。抗干扰的能力强,平滑的软启动功能,对电源和机械没有冲击,高效节能,平均节电40%,投资回收快,保护功能完善,可远程控制,操作简单,安装方便可实现工频变频双回路控制可自动切换,安全运行有保障,低噪音,环保效果显著等。

    变频器在塑胶机械上的应用

    在塑料产品的生产过程中,由于塑料的特性,产品的规格繁多和生产工艺的要求不同。所以,很多的地方都需要对生产机械进行调速,如,压出机、发泡机、吹膜机、印刷、复合等机械,国内以前的调速大多数用的是直流调速,调速电机(滑差电机)的调速这两种方法,直流调速的成本高,而且需要经常对直流电机进行维护,维修的费用较高,调速电机虽然成本低,维修容易,但它的调速精度低受电源的波动影响大,低速的转矩不足。

    随着电力电子技术的迅速发展,变频调速的技术已经成熟,变频调速器已广泛应用在国民经济各行业之中,它的平滑的无级调速,高可靠性,高精度,而且节约电能,可以提高自动化水平等优点,在塑胶行业中得到了很好的体现,逐步取代了直流和调速电机的调速,在一定的程度上提高了塑胶机械的自动化水平,推动了塑胶行业的发展。

    在中山一装饰材料厂有一台调速电机为110kw,4级的压出机,电机输出转速为600转时,电流已达到160A,一旦转速超过600转,电机的电流波动很大,转速不稳定,而且机械抖动,无法正常生产。

    该厂的老板为了提高产量和节电下决心对这台机械进行技术改造,他经过多方面的市场调查决定用变频调速来取代原来的调速电机,在99年6月份,购买了一台93kw,6极的普通三相交流异步电动机,和一台安邦信AMB-G593kw的变频器,换下原来的调速电机,改装后电机的转速为780转而变频器的输入电流仅为80A,不但生产效率提高30%,而且每天就可以节省电费1000多元,在两个月的时间内就可收回全部的投资费用。

    在南海一电线厂,用了两台AMB-G555kw的变频器,安装在电线的压出机上,在龙岗的一塑料制品厂,陆续地购买了三十多台AMB-G5的产品,功率在1.5~37kw安装在塑料吹膜机上。

    由于变频器不受电压波动(340~420)的影响,调速的精度高,提高了产品的质量,变频器的无级调速,宽广的调速范围和平滑的软启动特性,减少了停机的次数,减少了机械的振动从而提高了产量,另外安装了变频调速器后提高了电机的功率因数,同时又节约了大量的能量,变频器如此众多的优点倍受广大客户的信赖。

    

    变频器在注塑机节能中应用

    注塑机是对各种塑料进行加热、融熔、搅拌、增压后,将塑料流体注入模具控内,完成工件一次注塑成型的设备,它的工序过程基本是相同的,大致可分为7个工序过程:锁模、射胶、保压、熔胶、冷却、开模、顶针每一个工序都需要不同的压力和流量,也就是说被加工的工件不都是在最大压力或流量下工作的,其压力和流量是靠压力比例阀和流量比例阀来调节的,通过调整压力或流量比例阀的开启度来控制压力和流量大小。然而油泵电机在恒速运转,各工序中油泵的输入功率并没有多大变化,若用变频器来调节电机(油泵)的转速,来实现对压力和流量的调节,这样既经济又实用,有关单位已成功地使用我公司生产的AMB-G5和AMB-G7的变频器改造了数百台注塑机,取得了显著的经济效益和社会效益,因此用变频器改造注塑机节能是值得向广大用户推广的,至于具体节电率的大小与被加工的零件的大小尺寸、工作周期的长短和电机的运行参数有关,根据以往的经验,属中、小型注塑机用变频器改造后的节电率一般在20%~50%.

    注塑机的节能控制系统是根据工作时所需的压力或流量参数同步成正比的自动调整电机的转速,而且还能安全稳定的运行,从而把注塑机原来浪费在比例阀上的能量全部节约下来,起到一个很好的节电效果。

    我公司可提供注塑机专用变频器和成套的注塑机节能控制系统,以备用户选择。

    注塑机是对各种塑料进行加热、融熔、搅拌、增压后,将塑料流体注入模具控内,完成工件一次注塑成型的设备,它的工序过程基本是相同的,大致可分为7个工序过程:锁模、射胶、保压、熔胶、冷却、开模、顶针每一个工序都需要不同的压力和流量,也就是说被加工的工件不都是在最大压力或流量下工作的,其压力和流量是靠压力比例阀和流量比例阀来调节的,通过调整压力或流量比例阀的开启度来控制压力和流量大小。然而油泵电机在恒速运转,各工序中油泵的输入功率并没有多大变化,若用变频器来调节电机(油泵)的转速,来实现对压力和流量的调节,这样既经济又实用,有关单位已成功地使用我公司生产的AMB-G5和AMB-G7的变频器改造了数百台注塑机,取得了显著的经济效益和社会效益,因此用变频器改造注塑机节能是值得向广大用户推广的,至于具体节电率的大小与被加工的零件的大小尺寸、工作周期的长短和电机的运行参数有关,根据以往的经验,属中、小型注塑机用变频器改造后的节电率一般在20%~50%.

    注塑机的节能控制系统是根据工作时所需的压力或流量参数同步成正比的自动调整电机的转速,而且还能安全稳定的运行,从而把注塑机原来浪费在比例阀上的能量全部节约下来,起到一个很好的节电效果。

    我公司可提供注塑机专用变频器和成套的注塑机节能控制系统,以备用户选择。

 
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