工業(yè)鍋爐鼓風(fēng)機變頻器調(diào)速系統(tǒng)課程設(shè)計報告書-文庫吧
2025-07-19 03:33 本頁面
【正文】 制。逆變電路同整流電路相反，逆變電路是將直流電壓變換為所要頻率的交流電壓，以所確定的時間使上橋、下橋的功率開關(guān)器件導(dǎo)通和關(guān)斷。從而可以在輸出端U、V、W三相上得到相位互差120176。電角度的三相交流電壓。 變頻器的功能變頻器節(jié)能主要表現(xiàn)在風(fēng)機、水泵的應(yīng)用上。為了保證生產(chǎn)的可靠性，各種生產(chǎn)機械在設(shè)計配用動力驅(qū)動時，都留有一定的富余量。當(dāng)電機不能在滿負(fù)荷下運行時，除達到動力驅(qū)動要求外，多余的力矩增加了有功功率的消耗，造成電能的浪費。無功功率不但增加線損和設(shè)備的發(fā)熱，更主要的是功率因數(shù)的降低導(dǎo)致電網(wǎng)有功功率的降低，大量的無功電能消耗在線路當(dāng)中，設(shè)備使用效率低下，浪費嚴(yán)重，使用變頻調(diào)速裝置后，由于變頻器內(nèi)部濾波電容的作用，從而減少了無功損耗，增加了電網(wǎng)的有功功率。電機硬啟動對電網(wǎng)造成嚴(yán)重的沖擊，而且還會對電網(wǎng)容量要求過高，啟動時產(chǎn)生的大電流和震動時對擋板和閥門的損害極大，對設(shè)備、管路的使用壽命極為不利。而使用變頻節(jié)能裝置后，利用變頻器的軟啟動功能將使啟動電流從零開始，最大值也不超過額定電流，減輕了對電網(wǎng)的沖擊和對供電容量的要求，延長了設(shè)備和閥門的使用壽命。節(jié)省了設(shè)備的維護費用。3 變頻器的選擇 變頻器的控制方式轉(zhuǎn)差頻率控制就是通過控制轉(zhuǎn)差頻率來控制轉(zhuǎn)矩和電流。轉(zhuǎn)差頻率控制需要檢出電動機的轉(zhuǎn)速，構(gòu)成速度閉環(huán)，速度調(diào)節(jié)器的輸出為轉(zhuǎn)差頻率，然后以電動機速度與轉(zhuǎn)差頻率之和作為變頻器的給定頻率。與U/f控制相比，其加減速特性和限制過電流的能力得到提高。矢量控制，也稱磁場定向控制。，以直流電機和交流電機比較的方法闡述了這一原理。由此開創(chuàng)了交流電動機和等效直流電動機的先河。矢量控制變頻調(diào)速的做法是將異步電動機在三相坐標(biāo)系下的定子交流電流Ia、Ib、Ic。通過三相二相變換，等效成兩相靜止坐標(biāo)系下的交流電流IaIb1，再通過按轉(zhuǎn)子磁場定向旋轉(zhuǎn)變換，等效成同步旋轉(zhuǎn)坐標(biāo)系下的直流電流ImIt1(Im1相當(dāng)于直流電動機的勵磁電流，It1相當(dāng)于直流電動機的電樞電流)，然后模仿直流電動機的控制方法，求得直流電動機的控制量，經(jīng)過相應(yīng)的坐標(biāo)反變換實現(xiàn)對異步電動機的控制。轉(zhuǎn)矩控制的優(yōu)越性在于，轉(zhuǎn)矩控制是控制定子磁鏈，在本質(zhì)上并不需要轉(zhuǎn)速信息，控制上對除定子電阻外的所有電機參數(shù)變化魯棒性良好，所引入的定子磁鏈觀測器能很容易估算出同步速度信息，因而能方便的實現(xiàn)無速度傳感器，這種控制被稱為無速度傳感器直接轉(zhuǎn)矩控制。多數(shù)負(fù)載具有恒轉(zhuǎn)矩特性，但在轉(zhuǎn)速精度及動態(tài)性能等方面要求一般不高，例如擠壓機，攪拌機，傳送帶，廠內(nèi)運輸電車，吊車的平移機構(gòu)，吊車的提升機構(gòu)和提升機等。選型時可選V/f控制方式的變頻器，但是最好采用具有恒轉(zhuǎn)矩控制功能的變頻器。要求控制系統(tǒng)具有良好的動態(tài)，靜態(tài)性能。通用變頻器的選擇包括類型選擇和容量選擇兩個方面。采用變頻器的目的：恒壓控制或者恒流控制。變頻器的負(fù)載類型：919型離心通風(fēng)機為二次方率負(fù)載，可選用風(fēng)機、泵類專用變頻器。變頻器與負(fù)載的匹配: Y315S2型電動機額定功率為110KW，額定電壓380VAC，額定電流200A，所選變頻器應(yīng)滿足以上要求。西門子自動化產(chǎn)品具備強大的通訊功能和全面的配套軟件。西門子的MM410MM440系列變頻器，是西門子變頻器中最低端的經(jīng)濟型系列，不僅具有西門子工程型變頻器MasterDrive的良好架構(gòu)，還具有較高的性能價格比。MM4新一代變頻器給用戶提供一個完全開放的編程平臺，使用戶可以根據(jù)自己的需要最大限度的合理利用有限的資源實現(xiàn)盡可能復(fù)雜的控制特性。它的幾十個自由功能塊可以代替PLC實現(xiàn)一些簡單的編程操作。其中：MM420具有模塊化設(shè)計，～11kW。操作面板和通訊模塊可以不使用任何工具，非常方便的用手進行更換，MM420適合用于各種變速驅(qū)動系統(tǒng)裝置，尤其適合用于水泵，風(fēng)機和傳送帶系統(tǒng)的驅(qū)動裝置。MM430適合用于工業(yè)部門的水泵和風(fēng)機。比420具有更多的輸入輸出端，還具有優(yōu)化的帶有手動，自動切換的操作面板，以及自適應(yīng)功能的軟件。MM430防護等級是IP20,無濾波器，三相380V輸入，C型尺寸。MM440適合用于各種變速驅(qū)動裝置。尤其適合用于吊車和起重系統(tǒng)，立體倉儲系統(tǒng)，食品，飲料和煙草工業(yè)以及包裝工業(yè)的定位系統(tǒng)。這些應(yīng)用對象要求變頻器具有比常規(guī)應(yīng)用更高的技術(shù)性能和更快的動態(tài)響應(yīng)。經(jīng)對各種變頻調(diào)速系統(tǒng)技術(shù)經(jīng)濟性能論證，選用MM430西門子的變頻調(diào)速系統(tǒng)應(yīng)用于風(fēng)機上。 MM430變頻器是標(biāo)準(zhǔn)風(fēng)機水/泵專用型變頻器它傳動平穩(wěn)、運轉(zhuǎn)輕松無憂,為風(fēng)機和水泵類變轉(zhuǎn)矩控制專家。其功能為線性U/f控制，多點設(shè)定的U/f控制，磁通電流控制，內(nèi)置PID控制器，矢量控制。～250kW。圖31是MM430變頻器結(jié)構(gòu)框圖。 圖31 MM430變頻器結(jié)構(gòu)框圖4 鼓風(fēng)機變頻調(diào)速節(jié)能原理
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