基于plc控制的變頻調(diào)速技術(shù)在中央空調(diào)系統(tǒng)中的應(yīng)用論文(完整版)
【正文】 達到節(jié)能目的。據(jù)統(tǒng)計，我國電動機裝機總?cè)萘考s4億多KW，其用電量占當(dāng)年全國發(fā)電量的60%～70%，而風(fēng)機、年耗電量3200KW中央空調(diào)進行熱交換的大小由冷凍水的流量控制，通常采用的流量控制方法有閥門控制和調(diào)述控制[4]。無疑，回水的溫度將高于出水的溫度，形成溫差。 控制系統(tǒng)檢測冷卻水回水溫度組成閉環(huán)控制系統(tǒng),如圖26所示。變頻器控制系統(tǒng)是通過安裝在冷卻水系統(tǒng)回水主管上的溫度傳感器來檢測冷卻水的回水溫度，并可直接通過設(shè)定變頻器參數(shù)使系統(tǒng)溫度在需要的范圍內(nèi)。冷卻水出水溫度低于溫度上限設(shè)定值之間時，采用冷卻管進、出水溫度差調(diào)節(jié)方式有將出水溫度低這一因素加入節(jié)能考慮范圍，而僅僅由溫度差來對頻率進行無級調(diào)速；而采用上、下限溫度調(diào)節(jié)方式則充分考慮這一因素，因而節(jié)能效果更為明顯，通過對多家用戶市場調(diào)查，平均節(jié)電率提高5%以上，節(jié)電率達到20%～40%。 圖28 冷凍機組冷卻循環(huán)水系統(tǒng)圖 冷卻塔變頻節(jié)能改造原理冷卻塔是冷凍機組的冷卻水最主要的交換設(shè)備之一，它主要靠冷卻塔風(fēng)機對冷卻水降溫，風(fēng)機過去是靠交流接觸器直接啟動控制，風(fēng)機的轉(zhuǎn)速也是恒定的，不能調(diào)速，因此，風(fēng)機的風(fēng)量也是恒定的，不能調(diào)節(jié)。天熱的時候轉(zhuǎn)速調(diào)高一點，天涼的時候，轉(zhuǎn)速調(diào)低一點，配合冷卻泵的變頻調(diào)節(jié)，達到最佳的節(jié)能效果。變頻器中的電腦控制系統(tǒng)，對各取樣點傳來的信號進行分析處理，并經(jīng)內(nèi)部波形產(chǎn)生新的控制信號，再經(jīng)驅(qū)動放大去控制變頻開關(guān)，產(chǎn)生相應(yīng)頻率的模擬三相交流電壓，供給壓縮機。⑴直流變頻空調(diào)的基本原理： 采用無刷直流電動機作為壓縮機的空調(diào)器稱為“直流變頻空調(diào)”從概念上來說是不確切的，因為我們都知道直流是沒有頻率的，也談不上變頻，但這已經(jīng)成為習(xí)慣，對于采用無刷直流壓縮機的空調(diào)器就稱之為直流變頻空調(diào)。由于后一種省掉了位置傳感器，所以直流變頻空調(diào)壓縮機都采用后一種方法進行電動機換相。[1] [M]. 北京：中國建筑工業(yè)出版社，1994.[2] [M]. 北京：清華大學(xué)出版社，廣西科學(xué)技術(shù)出版社，1997.[3] [M]. 北京：高等教育出版社，1997.[4] [M]. 北京：中國電力出版社，2001.[5] ，自動控制[M]. 北京：科學(xué)出版社，2000.[6] （第3版）[M]. 北京：國防工業(yè)出版社，1994.[7] [M]. 北京：高等教育出版社，2005.[8] [M]. 北京：機械工業(yè)出版社，2009.[9] 廖常出. PLC編程與應(yīng)用[M]. 北京：機械工業(yè)出版社，2002.[10] 李英順，佟維妍，高成，[M]. 北京：中國水利水電出版社，2009.。（2）該系統(tǒng)具有完備的故障處理能力，可通過自動工頻運行、遠(yuǎn)程手動控制和現(xiàn)場手動控制等方式確保設(shè)備的正常運行，具有故障實時的現(xiàn)場報警和遠(yuǎn)程報警功能，具有鼓掌電機鎖定功能。這樣，就可以省掉普通直流電動機所必須的電刷，而且其調(diào)速性能與普通的直流電動機相似，所以把這種電動機稱為無刷直流電動機。同時模塊受微電腦送來的控制信號控制，輸出頻率可變的電源電壓（合成波形近似正弦波），使壓縮機電動機的轉(zhuǎn)速隨電源的頻率變化而變化，從而可控制壓縮機的排量，快速的調(diào)節(jié)制冷和制熱量。圖210 冷卻泵和散熱風(fēng)機的變頻改造 第三章 變頻器在空調(diào)中的應(yīng)用：⒈變頻器的基本概念 ：變頻技術(shù)是應(yīng)交流電動機無級調(diào)速的需要而產(chǎn)生的。圖29 冷卻塔變頻改造示意圖 冷卻泵和風(fēng)機的變頻改造冷卻泵用于冷卻水在系統(tǒng)中的循環(huán)。通過設(shè)定變頻器參數(shù)中的數(shù)值可使冷凍水系統(tǒng)充分交換一段時間，避免由于剛起動運行時熱交換不充分而引起的系統(tǒng)水流量過小。 經(jīng)多方論證，冷卻水系統(tǒng)閉環(huán)控制可以采用冷卻水回水溫度組成閉環(huán)系統(tǒng)進行調(diào)節(jié)，與冷卻管進、出水溫度差調(diào)節(jié)方式比較，這種控制方式的優(yōu)點有：只需要在中央空調(diào)冷卻管出水端安裝一個溫度傳感器，簡單可靠。圖27冷卻水系統(tǒng)控制方案圖(1)制冷模式下冷卻水系統(tǒng)的閉環(huán)控制該方案在保證末端設(shè)備冷卻水流量供給的情況下，確定一個冷卻水泵變頻器工作的最小工作頻率，將其設(shè)定為下限頻率并鎖定。與PLC和變頻器組成閉環(huán)控制系統(tǒng)，通過冷凍水的溫差來控制泵的轉(zhuǎn)速也是可行的，回水溫度高，說明房間溫度高，應(yīng)該提高冷凍泵的轉(zhuǎn)速，加快冷凍水的循環(huán)速度。 （a）冷卻水系統(tǒng) （b）冷凍水系統(tǒng)圖13 循環(huán)水系統(tǒng) 冷卻泵、冷卻水管道及冷卻塔組成了冷卻水循環(huán)系統(tǒng)。而應(yīng)用變頻器節(jié)電率一般在20%～60%，投資回收期1～3年，經(jīng)濟效益相當(dāng)可觀。故此，中央空調(diào)的控制系統(tǒng)對于一個空調(diào)的性能起了至關(guān)重要的作用。對中央空調(diào)系統(tǒng)的節(jié)能研究、節(jié)能改造顯得尤為重要。引入軟啟動，不會影響啟動時的制冷效果，因為軟啟動時間僅為數(shù)秒即可完成，避免了啟動瞬間的
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