变频器设备改造及行业应用.doc

【精品文档】如有侵权，请联系网站删除，仅供学习与交流变频器设备改造及行业应用.精品文档.深圳市粤鸿远科技有限公司SHENZHEN YUEHOGNYUAN S&T CO.,LTD.节能源于科技之美，降耗谋求工业之美，效益巩固企业之美。变频器设备改造及行业应用交流变频调速器经历近20 年的发展及应用已逐步被人们接受并成为当代电机调速的主流由于变频器体积小重量轻精度高工艺先进功能丰富保护齐全可靠性高操作简便通用性强易形成闭环控制等优点它优于以往的任何调速方式如变极调速调压调速滑差调速串级调速整流子电机调速液力耦合调速等因而深受钢铁有色石油石化化工化纤纺织机械电力建材煤炭医药造纸卷烟城市供水及污水处理等行业的欢迎变频器现已广泛应用于石化、钢铁、水泥、油田、化工、纺织、印染，烟草，造纸，自来水厂、啤酒饮料、环保设备、给水、印刷机械、塑料、包装机械、矿山、港口机械、粮食机械等众多行业成功应用。空压机，注塑机，中央空调，风机，引风机，鼓风机，赤泥泵，熔盐泵，真空泵，水泵，磕头机，抽油机，球蘑机，提升机，自动扶梯，拉丝机，数控机床，龙门创床，塔吊，电梯，卷染机，喷油泵，桥式抓斗吊车，热镀锌行车，注水泵，排污泵，压榨机，灰浆泵，潜油电泵，皮带输送机，循环泵，离心泵，挤出机，罗茨风机，选矿机，工业洗衣机，陶瓷机械，制氧机，造纸机，纸浆机，切纸机，排风机，补水泵，恒压供水，吹瓶机，吹膜机，输油泵，音乐喷泉等设备其调速性能好、运行稳定、节能效果显著、保护功能齐全、超强过载能力及对冲击性负载具有良好的电流抑制，受到用户的广泛赞誉，是目前性能、价格比最优的产品1.1 空调类负载写字楼商场和一些超市厂房都有中央空调在夏季的用电高峰空调的用电量很大在炎热天气北京上海深圳空调的用电量均占峰电40%以上因而用变频装置拖动空调系统的冷冻泵冷水泵风机是一项非常好的节电技术目前全国出现不少专做空调节电的公司其中主要技术是变频调速节电1.2 破碎机类负载冶金矿山建材应用不少破碎机球磨机该类负载采用变频后, 效果显著1.3 大型窑炉煅烧炉类负载冶金建材烧碱等大型工业转窑(转炉)以前大部分采用直流整流子电机滑差电机串级调速或中频机组调速由于这些调速方式或有滑环或效率低近年来不少单位采用交流变频控制效果极好1.4 压缩机类负载压缩机也属应用广泛类负载低压的压缩机在各工业部门都普遍应用高压大容量压缩机在钢铁(如制氧机) 矿山化肥乙烯都有较多应用采用变频调速均带来启动电流小节电优化设备使用寿命等优点1.5 轧机类负载在冶金行业过去大型轧机多用交-交变频器, 近年来采用交-直-交变频器轧机交流化已是一种趋势尤其在轻负载轧机如宁夏民族铝制品厂的多机架铝轧机组采用通用型变频器满足低频带载启动机架间同步运行恒张力控制操作简单可靠1.6 卷扬机类负载卷扬机类负载采用变频调速稳定可靠铁厂的高炉卷扬设备是主要的炼铁原料输送设备它要求启制动平稳加减速均匀可靠性高原多采用串级直流或转子串电阻调速方式效率低可靠性差用交流变频替代上述调速方式可以取得理想的效果1.7 转炉类负载转炉类负载, 用交流变频替代直流机组简单可靠运行稳定1.8 辊道类负载辊道类负载多在钢铁冶金行业采用交流电机变频控制可提高设备可靠性和稳定性1.9 泵类负载泵类负载量大面广包括水泵油泵化工泵泥浆泵砂泵等, 有低压中小容量泵, 也有高压大容量泵许多自来水公司的水泵化工和化肥行业的化工泵往复泵有色金属等行业的泥浆泵等采用变频调速, 均产生非常好的效果1.10 吊车翻斗车类负载吊车翻斗车等负载转矩大且要求平稳正反频繁且要求可靠变频装置控制吊车翻斗车可满足这些要求1.11 拉丝机类负载生产钢丝的拉丝机要求高速连续化的生产钢丝强度为200kg/mm2 调速系统要求精度高稳定度高且要求同步1.12 运送车类负载煤矿的原煤装运列车或钢厂的钢水运送车等采用变频技术效果很好起停快速过载能力强正反转灵活达到煤面平整重量正确(不多装或少装) 基本上不需要人工操作提高了原煤生产效率节约了电能1.13 电梯高架游览车类负载由于电梯是载人工具要求拖动系统高度可靠又要频繁的加减速和正反转电梯动态特性和可靠性的提高便增加了电梯乘坐的安全感舒适感和效率过去电梯调速直流居多近几年逐渐转为交流电机变频调速无论是日本还是德国我国不少电梯厂都争先恐后的用变频调速来装备电梯如上海三菱广州日立青岛富士天津奥的斯等均采用交流变频调速不少原来生产的电梯也进行了变频改造1.14 给料机类负载冶金电力煤炭化工等行业给料机众多无论圆盘给料机还是振动给料机采用变频调速效果均非常显著吉化公司染料厂硫酸生产线的圆盘给料机原为滑差调速低频转矩小故障多经常卡转采用变频调速后由于是异步机可靠性高节电更重要的是和温度变送器闭环保证了输送物料的准确不至于使氧化剂输送过量超温而造成事故保证了生产的有序性1.15 堆取料机类负载堆取料机是煤场码头矿山物料堆取的主要设备主要功能是堆料和取料实现自动堆料和半自动取料提高了设备可靠性设备运行平稳无冲击和摇动现象取料过程按1/cos 规律回转调速提高了斗轮回转取料效率和皮带运煤的均匀度很受工人欢迎1.16 风机类负载风机类负载系量大面广设备钢厂电厂有色矿山化工纺织化纤水泥造纸等行业应用较多多数采用调节档板开度来调节风量浪费大量电能采用变频调速即可节电又减少机械磨损延长设备寿命1.17 搅拌机类载化工医药行业搅拌机非常之多, 采用变频调速取代其它调速方式好处特多1.18 纺丝机类负载纺丝的工艺复杂, 工位多, 要求张力控制, 有的要求位置控制采用变频调速效果良好.1.19 特种电源类负载许多电源, 如实验电源飞机拖动电源(400Hz)都可用变频装置来完成, 好处是投资少见效快体积小操作简单1.20 聚酯切片类负载聚酯切片是石化行业主要产品之一由于变频调速精度高便于多个控制点控制平稳可靠使用变频调速后可以增加产品产量给企业带来极大好处许多企业在扩容时均采用变频调速技术1.21 造纸机类负载我国造纸工业的纸机要求精度高的多采用SCR 直流调速方式有的用滑差电机整流子电机由于存在滑环和炭刷造成可靠性和精度不高导致造纸机械落后一般车速只有200m/min 左右难同国外2000m/min 相比因而造纸机械的变频化已是大势所趋.1.22 洗熨设备类负载较大宾馆的洗衣机和熨衣设备以往多采用机械调速或者变极调速, 只能提供一种速度或几种速度,对需要多次反复洗熨的织物不甚理想采用变频调速, 大大提高洗衣机的效率1.23 音乐喷泉类负载非常招揽游人的音乐喷泉其水的高低和量的大小是靠变频控制的1.24 磨床等机械类负载磨床主轴电机转速很高,需要电源的频率也高,有200Hz 400Hz 甚至800Hz 以前主轴电机的电由中频发电机组拖动中频机组体积大效率低噪声大故障多精度差12.25 卷烟机类负载卷烟行业过去进口的卷烟机不论莫林8 还是莫林10 均不是无级调速因而在卷烟行业主要是解决无极调速和可靠性问题技术简单变频器用法简单收效极大1.26 减振和降低噪音型负载不少负载如大型空压机中频机组等噪声大振动大采用变频技术可以减振降噪达到标准以内1.27 印染机类负载大部分印染机械都是多单元联合工作的设备工艺上要求各单元以相同的线速度同步运行并保持张力恒定否则会断布缠布色度不均色彩度不够缩水率过大等质量问题以往的印染机械无论是共电源方式或分电源方式都是采用直流调速系统因为直流电机固有的缺点印染行业逐步采用交流变频技术圆网印花机由进布单元印花单元烘房导带单元及落布单元四部分组成属于印染调速系统中复杂的一种采用变频调速形成速度链控制同步性能好精度高可靠性高1.28 注塑机类负载注塑机是塑料加工成型的关键设备数量多耗电大过去的节电方式多为通过型(角型)转换Y型(星型)来节电的效果一般采用变频调速不改变注塑机原来的结构控制油泵几个过程的压力或流量(如锁模合模射胶保压脱模退模等), 可节电20% 52%, 较好的取代了过去的比例阀节流调速方式, 大幅度降低能耗珠三角的不少注塑厂都进行了变频改造改造注塑机时要注意合模加速, 否则产量降低;注意输入端和输出端的谐波干扰1.29 污水处理等环保类负载环境保护越来越被重视它关系到人类赖以生存的环境于是乎清洁能源绿色城市均出现了变频调速可用在三个方面的环保类负载一是工业污水处理二是垃圾电厂三是工业排烟排气除尘的控制1.30 玻璃陶瓷制药饮料食品包装等生产线负载玻璃陶瓷制药饮料食品包装等生产线采用变频调速均取得好的效果.1.31 海上采油平台类负载石油钻井采用交流电机变频调速要比直流调速好得多,尤其是在风沙灰尘大的地方因为交流电机可靠海洋石油钻井平台, 需要变频调速装置.1.32 潜油电泵类负载潜油电泵采油是油田采油的一种方式潜油电泵多在1800m 以下的油井内工作, 多数采用工频全压启动恒速运行, 有下述弊病:(1) 启动电流过大, 会损坏电机绝缘;(2) 产生冲击扭矩, 损坏机泵结构;(3) 泵突然产生较大吸力, 容易吸入砂子, 造成卡泵且无稳压系统和井下液面波动较大, 造成电压电流不稳定使潜油电机过励磁和欠励磁, 引起故障变频器的作用变频器集成了高压大功率晶体管技术和电子控制技术，得到广泛应用。变频器的作用是改变交流电机供电的频率和幅值，因而改变其运动磁场的周期，达到平滑控制电动机转速的目的。变频器的出现，使得复杂的调速控制简单化，用变频器+交流鼠笼式感应电动机组合替代了大部分原先只能用直流电机完成的工作，缩小了体积，降低了维修率，使传动技术发展到新阶段。3变频器可以优化电机运行，所以也能够起到增效节能的作用。根据全球著名变频器生产企业ABB的测算，单单该集团全球范围内已经生产并且安装的变频器每年就能够节省1150亿千瓦时电力，相应减少9,700万吨二氧化碳排放，这已经超过芬兰一年的二氧化碳排放量。4编辑本段变频器的组成变频器通常分为4部分：整流单元、高容量电容、逆变器和控制器。 整流单元将工作频率固定的交流电转换为直流电。 高容量电容存储转换后的电能。 逆变器由大功率开关晶体管阵列组成电子开关，将直流电转化成不同频率、宽度、幅度的方波。 控制器按设定的程序工作，控制输出方波的幅度与脉宽，使叠加为近似正弦波的交流电，驱动交流电动机三菱PLC产品系列FX1S系列:三菱PLC是一种集成型小型单元式PLC。且具有完整的性能和通讯功能等扩展性。如果考虑安装空间和成本是一种理想的选择。FX1N系列:是三菱电机推出的功能强大的普及型PLC。具有扩展输入输出，模拟量控制和通讯、链接功能等扩展性。是一款广泛应用于一般的顺序控制三菱PLC。FX2N系列:是三菱PLC是FX家族中最先进的系列。具有高速处理及可扩展大量满足单个需要的特殊功能模块等特点，为工厂自动化应用提供最大的灵活性和控制能力。FX3U:是三菱电机公司新近推出的新型第三代三菱PLC,可能称得上是小型至尊产品。基本性能大幅提升，晶体管输出型的基本单元内置了3轴独立最高100kHz的定位功能，并且增加了新的定位指令，从而使得定位控制功能更加强大，使用更为方便。FX1NC FX2NCFX3UC三菱PLC:在保持了原有强大功能的基础上实现了极为可观的规模缩小I/O型接线接口降低了接线成本，并大大节省了时间。Q系列三菱PLC:三菱机公司推出的大型PLC,CPU类型有基本型CPU，高性能型CPU，过程控制CPU,运动控制CPU,冗余CPU等。可以满足各种复杂的控制需求。三菱电机中国事业的快速发展，为了更好地满足国内用户对三菱PLC，Q系列产品高性能、低成本的要求，三菱电机自动化特推出经济型QUTESET型三菱PLC，即一款以自带64点高密度混合单元的5槽Q00JCOUSET；另一款自带2块16点开关量输入及2块16点开关量输出的8槽Q00JCPU-S8SET，其性能指标与Q00J完全兼容，也完全支持GX-Developer等软件，故具有极佳的性价比。A系列三菱PLC: 使用三菱专用顺控芯片（MSP），速度/指令可媲美大型三菱PLC;A2ASCPU支持32个PID回路。而QnASCPU的回路数目无限制，可随内存容量的大小而改变；程序容量由8K步至124K步，如使用存储器卡，QnASCPU则内存量可扩充到2M字节；有多种特殊模块可选择，包括网络，定位控制，高速计数，温度控制等模块。三菱PLC的主要特点 结构灵活不受环境的限制，有电即可组建网络，同时可以灵活扩展接入端口数量，使资源保持较高的利用率，在移动性方面可与WLAN媲美。 传输质量高、速度快、带宽稳定可以很平顺的在线观赏DVD影片，它所提供的14Mbps带宽可以为很多应用平台提供保证。最新的电力线标准HomePlug AV传输速度已经达到了200Mbps；为了确保QoS，HomePlug AV采用了时分多路访问（TDMA）与带有冲突检测机能的载体侦听多路访问（CSMA）协议，两者结合，能够很好地传输流媒体。 范围广无所不在的电力线网络也是这种技术的优势。虽然无线网络可以做到不破墙，但对于高层建筑来说，其必需布设N多个AP才能满足需求，而且同样不能避面信号盲区的存在。而电力线是最基础的网络，它的规模之大，是其他任何网络无法比拟的。由此，运营商就可以轻松地把这种网络接入服务渗透到每一处有电力线的地方。这一技术一旦全面进入商业化阶段，将给互联网普及带来极大的发展空间。终端用户只需要插上电力猫，就可以实现因特网接入，电视频道接收节目，打电话或者是可视电话。 低成本充分利用现有的低压配电网络基础设施，无需任何布线，节约了资源。无需挖沟和穿墙打洞，避免了对建筑物、公用设施、家庭装潢的破坏，同时也节省了人力。相对传统的组网技术，PLC成本更低，工期短，可扩展性和可管理性更强。目前国内已开通电力宽带上网的地方，其包月使用费用一般为50-80元/月左右，这样的价格和很多地方的ADSL包月相持平。视频，以及电力于一体的“四网合一”。地址：深圳市宝安区新圳西路新宝苑A1501 邮政编码：518133电话：0755-29993235 传真： 27788035 服务热线：13510185925网址：www.sz- 邮箱：1105700440