變頻軟起動(dòng)器在中央空調(diào)水泵電機(jī)上的節(jié)電器節(jié)能應(yīng)用

       交流鼠籠型異步電動(dòng)機(jī)是工業(yè)生產(chǎn)中應(yīng)用最廣泛的用電設(shè)備。但它是反電動(dòng)勢(shì)為主的負(fù)載，即它以反電動(dòng)勢(shì)來(lái)平衡外加電壓。電機(jī)的反電動(dòng)勢(shì)隨著轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速的增加而逐漸增大，電動(dòng)機(jī)在起動(dòng)之初反電動(dòng)勢(shì)為0，所以起動(dòng)時(shí)沖擊電流很大，在電機(jī)容量較大時(shí)，會(huì)對(duì)電網(wǎng)及其他負(fù)載造成干擾甚至危害電網(wǎng)的安全運(yùn)行。為了解決這個(gè)問(wèn)題，智能節(jié)電器采用多種降壓起動(dòng)方式:早期的串聯(lián)電抗或電阻起動(dòng)方式、自禍變壓器降壓起動(dòng)方式、星一三角轉(zhuǎn)換起動(dòng)器、晶閘管交流調(diào)壓起動(dòng)器;近年來(lái)隨著電力電子技術(shù)的快速發(fā)展、大功率逆變器件的推出、可靠性極大提高和成本下降，節(jié)電器變頻器被廣泛應(yīng)用于大功率交流電機(jī)的起動(dòng)、調(diào)速和控制。   

       變頻節(jié)電軟起動(dòng)器從Zo世紀(jì)so年*始在電機(jī)起動(dòng)、調(diào)速領(lǐng)域應(yīng)用，隨著PWM逆變、IPM功率器件、微電腦控制技術(shù)在電力電子控制電路中的廣泛應(yīng)用，現(xiàn)在已發(fā)展成為高性能智能型軟起動(dòng)器。目前變頻器技術(shù)已相當(dāng)成熟，可靠性極高，被廣泛應(yīng)用于交流傳動(dòng)控制系統(tǒng)，成為現(xiàn)代電氣傳動(dòng)技術(shù)的一個(gè)主要發(fā)展方向。世界上許多知名電氣公司都有功能完善的變頻器系列產(chǎn)品.應(yīng)用較多品牌有口本安川電機(jī)、三菱，德國(guó)西門(mén)子，英國(guó)歐路，ABB，臺(tái)灣東元、臺(tái)安等。

       1.控制方案   

       反映生產(chǎn)車(chē)間機(jī)組的發(fā)熱情況、體現(xiàn)冷凍效果的是回水溫度T,。與進(jìn)水T;之間的“溫差”O(jiān)t，因?yàn)闇夭畹拇笮》从沉搜�環(huán)水從生產(chǎn)車(chē)間機(jī)組帶走的熱量。把溫差△t作為控制的主要依據(jù)，通過(guò)變頻調(diào)速實(shí)現(xiàn)溫差控制是可取的。溫差大，說(shuō)明生產(chǎn)車(chē)間機(jī)組產(chǎn)生的熱量多，則提高循環(huán)水泵的轉(zhuǎn)速、加快冷凍水的循環(huán)，反之，溫差小，說(shuō)明生產(chǎn)車(chē)間機(jī)組產(chǎn)生的熱量少，可以適當(dāng)降低循環(huán)水泵的轉(zhuǎn)速、減緩冷凍水的循環(huán)。   

       實(shí)際運(yùn)行表明，把溫差值控制在3}5℃的范圍內(nèi)是比較適宜的。   

       山于進(jìn)水溫度是隨環(huán)境溫度而改變的，因此，把溫差恒定為某值并非上策。因?yàn)椴捎弥悄芄?jié)電器時(shí)，所考慮的不僅僅是冷凍效果，還必須考慮節(jié)能效果。溫差值定低了，水泵的平均轉(zhuǎn)速上升，影響節(jié)能效果;溫差值定高了，在進(jìn)水溫度偏高時(shí)，又會(huì)影響冷凍效果。實(shí)踐表明，根據(jù)進(jìn)水溫度來(lái)隨時(shí)調(diào)整溫差的大小是可取的。即:進(jìn)水溫度低時(shí)，應(yīng)主要著眼于節(jié)能效果，控制溫差可是當(dāng)?shù)馗咭稽c(diǎn);而在進(jìn)水溫度高時(shí)，則必須保證冷凍效果，控制溫差應(yīng)低一些。   

       考慮到節(jié)能和空調(diào)冷凍水的綜合效果，智能節(jié)電器利用溫差控制為主，進(jìn)水溫度控制為輔來(lái)控制冷凍水系統(tǒng)。用一臺(tái)智能節(jié)電器控制一臺(tái)冷凍水循環(huán)泵電機(jī)，具體方式:用溫度傳感器采集進(jìn)水和出水溫度，通過(guò)溫差PID將溫差量變?yōu)槟�擬量反饋給中央處理器，然后山中央處理器控制智能節(jié)電器輸出為設(shè)定的低頻值，電機(jī)轉(zhuǎn)速減慢，水流量減少;當(dāng)進(jìn)水溫度較高時(shí)，生產(chǎn)車(chē)間機(jī)組有更多的熱量需要帶走，這時(shí)中央處理器使智能節(jié)電器輸出設(shè)定的較高頻率值，電機(jī)轉(zhuǎn)速加快，水流量增加，帶走更多的熱量;當(dāng)進(jìn)水溫度較低時(shí)，中央處理器使智能節(jié)電器輸出設(shè)定的較低頻率值，減緩電機(jī)轉(zhuǎn)速，控制水流量，達(dá)到節(jié)能的效果。這樣能夠根據(jù)系統(tǒng)實(shí)時(shí)需要，提供合適的流量，不會(huì)造成電能浪費(fèi)。

       2溫度信號(hào)的轉(zhuǎn)換   

       山于溫度較低，變化范圍也不大，故溫度傳感器以鉑電阻(Pt100)為宜。對(duì)于信號(hào)轉(zhuǎn)換，直接采用AL808溫差PID，不但可將溫度信號(hào)轉(zhuǎn)換O}lOV的標(biāo)準(zhǔn)模擬量信號(hào)，而且可以顯不回水溫度、進(jìn)水溫度、溫差值，使用起來(lái)很方便。

       3軟起動(dòng)智能節(jié)電器配置方案   

       根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)工況及中央空調(diào)水泵的使用特性，對(duì)37kW中央空調(diào)冷凍水泵采取一對(duì)一控制的方式配置軟起動(dòng)智能節(jié)電器，智能節(jié)電器型號(hào)為JEX-CHV 110-037T4 ,額定功率37kW，額定輸出電流75A智能節(jié)電器設(shè)置有遠(yuǎn)程和本地兩種控制方式。保留原有的工頻系統(tǒng)及其聯(lián)動(dòng)方式不變，且和智能節(jié)電器互為備用。

       4 JEX-CHV110系列軟起動(dòng)智能節(jié)電器   

       JEX-CHV 110通用型矢量智能節(jié)電器采用高性能的矢量控制技術(shù)(電流矢量控制)，強(qiáng)大的32bit ARM+16bit DSP雙CPU控制方案，大大提高了運(yùn)算速度，不但使低速時(shí)的輸出轉(zhuǎn)矩提高，而且加快了對(duì)負(fù)載變化的快速響應(yīng)，提高了調(diào)速精度。采用矢量控制技術(shù)徹底解決過(guò)去1/F，控制方式影響生產(chǎn)周期的問(wèn)題，同時(shí)提高節(jié)電率。此外寬電壓設(shè)計(jì)以及轉(zhuǎn)速跟蹤功能保障了在電網(wǎng)電壓波動(dòng)頻繁的情況下智能節(jié)電器仍能正常工作。