【正文】 不管是哪一種表示方法，歸根到底還是對變頻器額定電流的選擇，應(yīng)結(jié)合實際情況根據(jù)電動機有可能向變頻器吸收的電流來決定。 （ 2） 基于不用電動機負載電流下變頻器容量的選擇 一般地說，變頻器的容量有三種 表示方法：額定電流；適配電動機的額定功率。若都通過，則預(yù)選的變頻器容量便選定了；否則從 2)開始重新進行，直到通過為止。 3) 校驗預(yù)選變頻器。 變頻器容量選擇可分三步： 1) 了解負載性質(zhì)和變化規(guī)律，計算出負載電流的大小或作出負載電流圖I=f(t)。 2％，無 PG 反饋），高轉(zhuǎn)矩精度（ ＋ 3％）；同時還具有較高的起動轉(zhuǎn)矩及高轉(zhuǎn)矩精度，尤其在低速時（包括 0 速度時），可輸出 150％～ 200％轉(zhuǎn)矩。具體方法是： a)控制定子磁鏈引入定子磁鏈觀測器，實現(xiàn)無速度傳感器方式； b)自動識別（ ID）依靠精確的電機數(shù)學(xué)模型，對電機參數(shù)自動識別； c)算出實際值對應(yīng)定子阻抗、互感、磁飽和因素、慣量等算出實際的轉(zhuǎn)矩、定子磁鏈、轉(zhuǎn)子速度進行實時控制； d)實現(xiàn) Band— Band 控制按磁鏈和轉(zhuǎn)矩 的 Band— Band 控制產(chǎn)生 PWM 信號，對逆變器開關(guān)狀態(tài)進行控制。該技術(shù)目前雖尚未成熟，但仍吸引著眾多的學(xué)者深入研究。由于矩陣式交 — 交變頻省去了中間直流環(huán)節(jié)，從而省去了體積大、價格貴的電解電容 。其共同缺點是輸入功率因數(shù)低，諧波電流大，直流電路需要大的儲能電容，再生能量又不能反饋回電網(wǎng)，即不能進行四象限運行。它不需要將交流電動機等效為直流電動機，因而省去了矢量旋轉(zhuǎn)變換中的許多復(fù)雜計算；它不需要模仿直流電動機的控制，也不需要為解耦而簡化交流電動機的數(shù)學(xué)模型。目前，該技術(shù)已成功地應(yīng)用在電力機車牽引的大功率交流傳動上。 4) 直接轉(zhuǎn)矩控制（ DTC）方式 1985 年，德國魯爾大學(xué)的 DePenbrock 教授首次提出了直接轉(zhuǎn)矩控制變頻技術(shù)。矢量控制方法的提出具有劃時代的意義。其實質(zhì)是將交流電動機等效為直流電動機，分別對速度，磁場兩個分量進行獨立控制。但控制電路環(huán)節(jié)較多，且沒有引入轉(zhuǎn)矩的調(diào)節(jié)，所以系統(tǒng)性能沒有得到根本改善。 2) 電壓空間矢量（ SVPWM）控制方式 它是以三 相波形整體生成效果為前提，以逼近電機氣隙的理想圓形旋轉(zhuǎn)磁場軌跡為目的，一次生成三相調(diào)制波形，以內(nèi)切多邊形逼近圓的方式進行控制的。另外，其機械特性終究沒有直流電動機硬，動態(tài)轉(zhuǎn)矩能力和靜態(tài)調(diào)速性能都還不盡如人意，且系統(tǒng)性能不高、控制曲線會隨負載的變化而變化，整流電路 逆變電路 直流中間電路 控 制 電 路 蘭州理工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計說明書 22 轉(zhuǎn)矩響應(yīng)慢、電機轉(zhuǎn)矩利用率不高，低速時因定子電阻和逆變器死區(qū)效應(yīng)的存在而性能下降，穩(wěn)定性變差等。 1） U/f=C 的正弦脈寬調(diào)制（ SPWM）控制方式 其特點是控制電路結(jié)構(gòu)簡單、成本較低，機械特性硬度也較好，能夠滿足一般傳動的平滑調(diào)速要求，已在產(chǎn)業(yè)的各個領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用。 變頻器控制方式 低壓通用變頻輸出電壓為 380～ 650V，輸出功率為 ～ 400kW，工作頻率為 0～ 400Hz，它的主電路都采用交 — 直 — 交電路。 由式 (1)可知，轉(zhuǎn)速 n與頻率 f 成正比，只要改變頻率 f即可改變電動機的轉(zhuǎn)速，當頻率 f在 0～ 50Hz的范圍內(nèi)變化時，電動機轉(zhuǎn) 速調(diào)節(jié)范圍非常寬。 6） 變頻器按其輸出功率 大小分為：小功率變頻器（ 10KW 以下）、中功率變頻器 （ 100KW 以下）、大功率變頻器（ 100KW 以上）。 4） 變頻器按其直流電源的性質(zhì)分為：電流型變頻器和電壓型變頻器。 2） 變頻器按其控制方式分為： V/F（電壓 /頻率）控制、矢量控制、直接轉(zhuǎn)矩控制三種主要方式。如過電流切斷、再生過電壓切斷、半導(dǎo)體冷卻風(fēng)扇過熱和瞬時 停電保護等。 本次設(shè)計所采用的 VF7 變頻器將在第四章詳細介紹 (2) 變頻器的保護功能： 變頻器的保護功能可分為以下兩類： 1）檢知異常狀態(tài)后自動地進行修正動作，如過電流失速防止，再生過電壓失速防止?？刂品绞接?V/F 控制、 Sensorless 控制、矢量控制等 變頻器的特點： 變頻器使用目的 : 節(jié)約能原、提高品質(zhì)和維護性、縮小占地面積、創(chuàng)造舒適的環(huán)境。變頻器雖為靜止裝置，但也有像濾波電容器、冷卻風(fēng)扇那樣的消耗器件，如果對它們進行定期蘭州理工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計說明書 20 的維護，可望有 10 年以上的壽命。 LS 產(chǎn)電銷售 Starvert 系列。變頻技術(shù)的應(yīng)用是水泵節(jié)能運行的趨勢之一，采用變頻技術(shù)對水泵進行無級調(diào)速是一種行之有效的節(jié)電方法，也 是水泵運行節(jié)能的發(fā)展趨勢。如何選擇性能好的變頻器應(yīng)用到工業(yè)控制中，是專業(yè)技術(shù)人員和研究人員追求的目標。隨著無毒，無爆炸危險的氟制冷劑 R12， R22 等的出現(xiàn)，機械制造加工工藝的不斷完善和有機絕緣材料的使用，才轉(zhuǎn)為生產(chǎn) 大量帶內(nèi)裝式電動機的全封閉式壓縮機。早期的壓縮機都是開啟式的，即電機與壓縮機各自為獨立的機體，后來發(fā)展為半封閉式，即電動機與壓縮機同軸，均裝配在一個機殼內(nèi)，殼體用螺栓緊固連接。容積型壓縮機的工作原理是壓縮氣體的 體積，使單位體積內(nèi)氣體分子的密度增加以提高壓縮空氣的壓力；速度型壓縮機的工作原理是提高氣體分子的運動速度，使氣體分子具有的動能轉(zhuǎn)化為氣體的壓力能，從而提高壓縮空氣的壓力。 (2) 壓縮機的種類與結(jié)構(gòu)： 空氣壓縮機是氣源裝置中的主體，它是將原動機（通常是電動機）的機械能轉(zhuǎn)換成氣體壓力能的裝置，是壓縮空氣的氣壓發(fā)生裝置。 制冷壓縮機種類和形式很多，根蘭州理工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計說明書 19 據(jù)原理可分容積型和速度型兩類，其中容積式是最為普遍的。流程原理 即是 ： 壓縮 ——冷凝 ——節(jié)流 ——蒸發(fā) 。 作為 制冷系統(tǒng)的心臟，無論是 在 空調(diào)、冷庫、化工制冷工藝等等工況都要有壓縮機這個重要的環(huán)節(jié)來做保障 。也就是迫使制冷劑在 低溫蒸發(fā)器內(nèi)吸收熱量，通過壓縮機消耗功，將制冷劑壓縮成高壓，使之在電冰箱或者空調(diào)器內(nèi)循環(huán)，將熱量從低溫處移到高溫處。冷凝器采用DAC 換熱管，蒸發(fā)器采用 DAEⅡ換熱管，大大挺高了換熱效率。每個回路三臺壓縮機的驅(qū)動電動機，由電氣控制裝置中的一個變頻器供電。這種機器比開啟式的成本低，性能可靠，不僅減少了制冷劑泄露的可能，還有利于壓縮機的高速化，小型化，輕型化，輕量化，同時降低了噪音。 1927 年，美國通用電氣公司首次制成了全封閉式壓縮機。驅(qū)動壓縮機的交流電動機屬于旋轉(zhuǎn)式運動設(shè)備。 部分重要設(shè)備介紹 : (1) 壓縮機的概述 : 壓縮機屬于旋轉(zhuǎn)往復(fù)式運動設(shè)備，即通過曲柄連桿機構(gòu)使旋轉(zhuǎn)運動和往復(fù)運動相互轉(zhuǎn)換的動力設(shè)備。另外，傳熱溫差也發(fā)生了變化，因此，風(fēng)機盤管的制冷量隨供回水溫差的增大而減少，據(jù)統(tǒng)計當供水溫度為 7℃，供、回水溫差從 5℃提高到 7℃時，制冷量可減少 17%左右。 3) 供水條件一定，風(fēng)機盤管風(fēng)量改變時，制冷量隨之變化，一般是制冷量減少，單位制冷量風(fēng)機耗電變化不大。 （ 2）風(fēng)機盤管系統(tǒng)的特性 1) 風(fēng)機 盤管風(fēng)量一定，供水溫度一定，供水量變化時，制冷量隨供水量的變化而變化，根據(jù)部分產(chǎn)品性能統(tǒng)計，當供水溫度為 7℃，供水量減少到 80%時，制冷量為原來的 92%左右，說明當供水量變化時對制冷量的影響較為緩慢。 由于風(fēng)機盤管不僅電機有三擋變速，而且還可以控制水溫和水量，所以調(diào)節(jié)靈活，運行費用比誘導(dǎo)器系統(tǒng)低。 風(fēng)機盤管系統(tǒng)的主要優(yōu)點及特性 （ 1）風(fēng)機盤管系統(tǒng)的優(yōu)點 風(fēng)機盤管系統(tǒng)與誘導(dǎo)器系統(tǒng)同屬于半集中式，它們之間有許多共同之處。 對于大型的風(fēng)機盤管系統(tǒng)，如果各風(fēng)機盤管上面沒有水量或水溫調(diào)節(jié)裝置，則可以采用按朝向不同分區(qū)的區(qū)域控制方式。 采用四水管控制的最大好處是控制方便，運行經(jīng)濟，缺點是初投資高，所以，往往在舒適性要求高的建筑物內(nèi)才采用。因為這種水系統(tǒng)的冷，熱回水共用一根管道， 所以存在混合損失。這種系統(tǒng)，對于負荷差別較大的全年性空調(diào)系統(tǒng)，在同一時間內(nèi)有的房間需要供冷，有的房間需要供熱的情況下尤其方便。顯然，雙水管系統(tǒng)的初投資最便宜，但冷熱轉(zhuǎn)化比較麻煩，尤其在轉(zhuǎn)換頻繁的季節(jié)更不方便。 風(fēng)機盤管的水系統(tǒng) 在風(fēng)機盤管系統(tǒng)中，隨著季節(jié)的變化，盤管可能需要供應(yīng)冷水或熱水，為此需要為其提供冷源和熱源。這種做法雖然增加了盤管的負擔(dān)，但新，回風(fēng)的混合較好，而且在部分房間的風(fēng)機盤管不使用時，也可以節(jié)省處理新風(fēng)的費用。 采用這種系統(tǒng)時，多數(shù)是將風(fēng)機盤管出口與新風(fēng)口并列，外罩一個整體格柵，既美觀又便于二者混合后再進入工作區(qū)。這種供新風(fēng)方式雖然能使新風(fēng)量得到保證，但管理麻煩，而且新風(fēng)口還會破壞建筑立面，增加污染和燥聲，所以要求高的地方也不宜采用。這種方式的空氣調(diào)節(jié)過程與一次回風(fēng)系統(tǒng)完全相同。 (1) 靠室內(nèi)浴廁等排風(fēng)形成的負壓自然滲入新風(fēng) 這種方式的初投資和運行費最省，但室內(nèi)衛(wèi)生條件不易保證，而且室內(nèi)無組織的進氣還會造成室內(nèi)溫度場不均勻，所以要求高的地方不易采用。 使用風(fēng)機盤管做末端裝置的空調(diào)系統(tǒng)叫風(fēng)機盤管系統(tǒng)。機械噪聲取決于旋轉(zhuǎn)部件的加工、動平衡及裝配精度，即取決于產(chǎn)品質(zhì)量；氣動力噪聲僅與送風(fēng)靜壓和風(fēng)量有關(guān)。有些地方就是用他們代替小空調(diào)系統(tǒng)的空調(diào)箱的。 從結(jié)構(gòu)形式看，風(fēng)機盤管有立式、臥式、柱式等，也有兼有凈化與消毒功能的風(fēng)機盤管產(chǎn)品。 除風(fēng)量調(diào)節(jié)外，風(fēng)機盤管的供冷熱量也可以通過水量調(diào)節(jié)伐自動調(diào)節(jié)，為此在水管上安裝電動三通分流閥由雙位室溫調(diào)節(jié)器控制，向風(fēng)機盤管斷續(xù)供水，使室溫得以調(diào)節(jié)。 m M風(fēng)量由風(fēng)機選型確定；熱 (冷 )交換量則與盤管的傳熱面積、熱 (冷 )媒的溫度和流量以及經(jīng)過盤管的空氣溫度和流速等因素有關(guān)。近年來它無 論是在技術(shù)上還是在產(chǎn)品數(shù)量上發(fā)展的都很快 。風(fēng)機盤管是集中空調(diào)系統(tǒng)中廣泛應(yīng)用的空氣處理設(shè)備，其特點是結(jié)構(gòu)緊湊、使用靈活、安裝方便、噪聲較低、價格便宜、是一種適用于不同功能建筑舒適性空調(diào)的通用型設(shè)備 風(fēng)機盤管機組，是半集中式空調(diào)系統(tǒng)中不可缺少的重要裝置。 (6) 機組體積小 ,重量輕 ,噪音低。在部分負荷 運行時 ,節(jié)能效果顯著 ,降低了運行費用。 (3) 采用兩組以上制冷回路 ,在一個回路不工作時 ,其余回路仍然正常工作 ,使設(shè)備冷量單元減少 ,提高整個空間的可靠性。 該機組具有以下優(yōu)點 : (1) 壓縮機逐臺起動 ,免除降壓啟動裝置的附加投資和對電網(wǎng)的沖擊。系統(tǒng)內(nèi)分別設(shè)有氣體過濾器 ,液體過濾器和干燥器。 3) 雙管制，四管制系統(tǒng)，四管制 原理圖如下： 蘭州理工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計說明書 13 雙管制系統(tǒng)冬季供應(yīng)熱水，夏季供應(yīng)冷水都是用相同的管路，這種系統(tǒng)的優(yōu)點是系統(tǒng)簡單、布置方便、節(jié)省初投資，大多數(shù)的空調(diào)水系統(tǒng)均采用雙管制系統(tǒng)。 二級泵系統(tǒng)系統(tǒng)的特點是采用兩組泵來保持冷水機組一次環(huán)路的定流量運行，而用戶側(cè)二次環(huán)路為變流量運行，從而解決空調(diào)末端設(shè)備要求變流量與冷水機組蒸發(fā)器要求定流量的矛盾。目前，由于冷水機 組可以在減少一定水量情況下正常運行，所以，供回水集管之間可不設(shè)置旁通管，而整個系統(tǒng)在一定負荷范圍內(nèi)采用變流量運行，這樣可使水泵能耗大為降低。 變水量系統(tǒng)有一級泵系統(tǒng)和二級泵系統(tǒng)兩種常用的冷凍水系統(tǒng)。由于冷凍水循環(huán)和輸配能耗占整個空調(diào)制冷系統(tǒng)能耗的 15％ — 20％，而空調(diào)負荷需要的冷凍水量也經(jīng)常性的小于設(shè)計流量，所以變水量系統(tǒng)具有節(jié)能潛力。采用三通閥定水量調(diào)節(jié)時，水泵的耗能較大，因為系統(tǒng)處于低負荷狀態(tài) 下運行的時間較長，而在低負荷運行時，水泵仍設(shè)計流量運行。在定水量系統(tǒng)中，空調(diào)機或風(fēng)機盤管采用三通閥進行調(diào)節(jié)。與開式系統(tǒng)相比，閉 式系統(tǒng)水泵能耗小，系統(tǒng)中的管路和設(shè)備不易產(chǎn)生污垢和腐蝕，閉式系統(tǒng)最高點通常設(shè)置膨脹水箱，以便定壓和補充或容納水溫度變化膨脹的水量。閉式系統(tǒng)與外界空氣接觸少，可以減緩腐蝕現(xiàn)象。開式系統(tǒng)的水與大氣相通，閉式系統(tǒng)的水不與大氣相通。 蘭州理工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計說明書 11 (2) 冷凍水系統(tǒng)分類 1) 冷凍水管道為循環(huán)水系統(tǒng)，根據(jù)冷凍水是否與空 氣接觸分，可以分為閉式系統(tǒng)和開式系統(tǒng)兩種。直接供冷是將制冷裝置的蒸發(fā)器直接置于需冷卻的對象處，使低壓液態(tài)制冷劑直接吸收該對象的熱量，采用這種方式供冷可以減少一些中間設(shè)備，故投資和機房占地面積較少，而且制冷系數(shù)較高；它的缺點是蓄冷性能較差，制冷劑滲透可能性增多，所以適用于中小型系統(tǒng)或低溫系統(tǒng)。 經(jīng)過制冷機（或換熱器）制得的冷凍水（或熱水）由水泵送到空調(diào)系統(tǒng)，放出冷量（或熱量）后，再回到制冷機（或熱交換器）中進行制冷（或制熱），如此循環(huán)便是冷凍水系統(tǒng)的工作過程。噴水池的結(jié)構(gòu)簡單，可以與美化環(huán)境的噴泉結(jié)合起來，但冷卻效果差，占地面積大，一般 1 ㎡水池面積可冷卻的水量約 平方米。蒸發(fā)冷卻的裝置有兩類 —— 噴水池和 冷