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[同城生活] 重视排污 节约能源

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发表于 2009-3-21 22:01 | 显示全部楼层 |阅读模式
摘要:本文从与排污有关的水垢、排污率的计算、排污余热利用三个方面用数字说明排污与节能的关系。目的是把排污问题作为锅炉水质管理的一个重要环节,引起有关运行操作管理人员的高度重视。


关键词:排污 余热利用 节能

一、概述    1、排污分连续排污和定期排污。连续排污又称表面排污,它是连续不断地将汽包中水面附近高浓度的盐分(与溶解固形物近似相等)的锅水排出锅炉外,使锅水的碱度、溶解固形物符合锅炉水质标准的要求;定期排污又叫间断排污,它是定期地从锅炉水循环系统中的最低点(锅筒、下集箱的底部)排放锅水中的悬浮物、水渣及其它沉积物。
    正确地进行排污是保持锅内水质良好,减少锅内结垢、防止金属腐蚀和蒸汽污染的有效措施。但是排污不当,操作不合理,轻者损坏阀门管道,排污量增加,浪费燃料;重者形成水垢腐蚀,影响传热,降低受压元件的强度或造成锅炉严重缺水,危及锅炉的安全运行。因此,锅炉的排污意义重大,应当得到设计、安装、运行操作管理人员的特别重视,从排污中减少损失,节约能源。
二、水垢与节能    搞热的人士都知道水垢的导热系数约1.2w/m•℃,而钢板的导热系数约48w/m•℃,则1mm厚的水垢热阻相当于40mm厚的钢板热阻,水垢不仅影响传热,几毫米厚的水垢会使传热量下降一半,而且金属计算壁温随着水垢加厚而明显升高(当q=175×103w/m3时,1mm厚水垢使壁温升高约180℃,3mm厚水垢使壁温升高约350℃)。因此水垢能使热负荷高的锅筒下部过热鼓包,水冷壁管变形、爆管,还会形成垢下腐蚀,降低受压元件的强度,严重影响锅炉的安全运行;同时由于水垢影响传热会大量浪费燃料,水垢的厚度与燃料损失对比如下表:
水垢的厚度(mm)
0.5
1
2
3
4
5
6
燃料的损失(%)
1.1
2.2
4
4.7
6.3
6.8
8.2

    对于一台4t/h锅炉,燃用二类烟煤,燃料消耗量约740kg/h,如果积有1.5mm厚的水垢,则每小时浪费燃料740 kg/h×3%=22.2kg,全年运行6000小时,则浪费6000×22.2=133.2吨煤。
三、计算排污率与节能    排污量的大小,和给水的品质直接有关。给水的碱度及含盐量越大,锅炉所需要的排污量愈多。
    锅炉排污的指标用排污率表示,排污率即排污水量(Q污)占锅炉蒸发量(Q汽)的百分数。如下式表示:K= Q污/Q汽 ×100 %
    当锅炉水质稳定时,根据物量平衡的关系可知,某物质随给水带入炉内的量等于排污水排掉的量与饱和蒸汽带走的量之和。则
    (Q污+Q汽)×S给=Q汽×S汽+Q污×S污
    式中S给、S汽、S污分别表示给水中、饱和蒸汽中、排污水中某物质的含量,式中的S值可以按含盐量,也可按某一组分(如碱度、氯离子)的含量来计算。则
    K= Q污/Q汽=(S给-S汽)/(S污-S给)×100 %
    由于测定氯离子比较方便,且氯离子与含盐量有较固定的比例关系,通常用氯离子代替含盐量来计算锅炉排污率,则:
    K= (S给-S汽)/(S污-S给)=(CL-给-CL-汽)/(CL-污-CL-给)
    式中CL-给、CL-污、CL-汽分别表示给水中、排污水中、饱和蒸汽中氯离子的含量,而排污水就是锅水,因而S污=S锅炉水,CL-污=CL-锅炉水。式中S锅炉水、CL-锅炉水分别表示锅水中某物质的含量、氯离子的含量。
    对于容量较大的锅炉,由于其汽水分离装置效果好,蒸汽的湿度很小。这样饱和蒸汽中的含盐量远远低于给水中的含盐量,所以在这类锅炉的排污率计算中均可以忽略蒸汽中的含盐量,即
    K=S给/(S污-S给)=CL-给/(CL-污-CL-给)×100 %
    对于大多数工业锅炉,特别是汽包容积小,汽水分离装置简单,饱和蒸汽的带水量较大的锅炉,蒸汽湿度常在3%左右,(这个值与排污率控制在5%~10%的范围比较,已经是不算低了)这种条件下计算锅炉排污率时不能忽略蒸汽中的含盐量。因为
    K=(CL-给-CL-汽)/(CL-污-CL-给) =CL-给/(CL-污-CL-给)-
    CL-汽/(CL-污-CL-给)< CL-给/(CL-污-CL-给)-CL-汽/CL-污
    这里CL-汽/CL-污为蒸汽湿度。可见,如果忽略了蒸汽中的含盐量,则计算所得的排污率将偏大(差值大于蒸汽湿度)。工业锅炉的排污率每增大1%,燃料的消耗量就增加0.3%。
    对于一台4t/h锅炉,燃用二类烟煤,燃料消耗量约740kg/h,蒸汽湿度取3%,如果排污率计算中忽略了蒸汽中的含盐量,则排污率的计算值就至少增大了3%(湿度值),相应地燃料的消耗量就增加了0.9%,每小时浪费燃料740 kg/h×0.9%=6.66kg,全年运行6000小时,则浪费6000×6.66=39.96吨煤。

四、排污热量的回收利用    仍以一台4t/h锅炉为例,计算一下排污热量。锅炉参数为:燃用二类烟煤,工作压力1.25Mpa,连续排污率取4%,排污水经热交换器后温度降至40℃。所回收的热量折合成煤量可按下式计算:
    B=DP(iˊ-ib)/ Q
    式中 B ---折合节煤量,kg/h
    D ---锅炉额定蒸发量,kg/h
    P ---排污率,%
    iˊ---排污水初始热值,kj/kg(查表得822.5kj/kg)
    ib ---排污水温为40℃时的热值,kj/kg(查表得167kj/kg)
    Q ---煤低位发热量,kj/kg(17693kj/kg)
    代入上式得
     B=4000×4%(822.5-167)/17693=5.93kg/h
    即每小时节煤5.93kg,若以全年运行6000小时计算,则一年可节煤约6000×5.93=35.6吨。
     锅炉的排污率一般为锅炉容量的3~10%,将这些不可忽视的热量回收利用完全有必要,特别是对于高压锅炉,因为饱和水焓值较大,因此连续排污热量回收利用的潜力很大,搞正规化配套设计是完全值得的。对低压锅炉来说,把排污热量回收到给水或软化水中,同样也能达到节能的目的。
五、小结    通过上面分析可知,不管是从量方面,还是从质方面考虑,排污与节能都密切相关,运行操作管理人员必须掌握排污的原理,正确合理地进行排污,延长锅炉的使用寿命,减少燃料的损失,节约能源。

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发表于 2009-3-22 00:22 | 显示全部楼层
有点深哦:p1 (59))
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能否通俗点呢
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发表于 2009-3-22 00:47 | 显示全部楼层
太专业了,有可以实际操作的吗?
欢迎光临 四川省农业科学院经济作物育种栽培研究所http://www.chinawestagr.com/jjzwyjs/
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发表于 2009-3-22 00:50 | 显示全部楼层
尽是整的莽的:funk: :funk: :funk: :funk:
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 楼主| 发表于 2009-3-22 09:11 | 显示全部楼层

节能灯节电节钱

时下电力紧张,“节电”成了今夏最时髦的事,节能灯因而成为最时尚的光源。
   节能灯节电之明细
   表面看,普通灯泡每个价格在1.5元至3元之间,节能灯通常在10元以上,如果购买数量较大(例如购买一盏客厅的花灯就需8个节能灯),一次性支出的金额的确有点大。但若细算,节能灯反而省钱。经营灯具批发的张先生告诉记者:“一般来说,节能灯的耗电量仅为普通白炽灯泡的20%左右,以一间用60W普通光源照明的房间举例,如果每天开灯五小时,大约每三天消耗一度电,而若采用节能灯,每月大约可以节省电费3.2元。目前,家用节能灯一般在5W至13W之间,比一般30W、45W的白炽灯要低得多。”另外,节能灯一般都能“保用一年”,即一年内出现质量问题可以更换,而白炽灯泡则没有这个优势。此外,节能灯还具有“还原率”更佳、更自然(接近太阳光)、眼睛舒适度更高的优点。
   节能灯的好坏
   市场上的节能灯,价格从几元到几十元不等,这是优劣造成的差价。判断一只节能灯的好坏,专业人士建议,可从以下几方面进行考虑。
   第一,安全性。判断一只节能灯是否安全,要拿在手中仔细观察6方面:灯头(铁或铜、铝)与塑件的结合是否紧;灯管与下壳的塑件结合是否牢靠;上壳塑件与下壳塑件卡位是否紧固,高温下是否能脱离;外壳塑件是否采用阻燃耐高温(180℃)材料;电子镇流器线路中的骨架、线路板有无采用阻燃材料;
   通常,好的节能灯产品,外壳都采用PBT阻燃耐高温材料,差的一般采用ABS塑料,这种塑料在正常温度90℃左右就开始变形,阻燃性也不好,很容易引起火灾。
   第二,使用寿命。好的节能灯产品平均寿命都大于5000小时,差的产品平均寿命在1000小时左右,有的甚至点亮20分钟就整批烧坏,寿命还不及一根蜡烛。
   解剖一只节能灯,发现它由灯管和电子镇流器组成。灯管的寿命跟原材料、制造工艺、制造设备以及质量控制及保证体系有非常大的关系。
   一个普通型节能灯的电子镇流器大约由30个元器件组成,如果其中一个元器件损坏,那么这个节能灯就不能点亮,如果一个电子镇流器的元器件非常好,但如果参数适配不好,电子镇流器的寿命也不会长,如果上面两项都做得很好,但如果工艺控制不好,质量管理控制不好,上面的功夫即使做得再好也是白费。所以说,别看小小一盏灯,生产线上的哪道工序都马虎不得。
   第三,光通量、光衰及光效。这是反映一个节能灯产品是否具备节能效果的三个指标。
   一只好的节能灯,灯管采用高效三基色荧光粉,更好的会采用水涂粉镀膜工艺,光效达到每瓦50Lm(流明)以上,甚至60Lm(流明)以上。2000小时的光衰在10%~20%左右。
   一只劣质节能灯,采用的是卤粉管。由于卤粉管采用卤磷酸荧光粉,采用有机涂粉工艺,由于相应的生产厂家的排气工艺、原材料、设备以及技术手段很落后,这样的灯管寿命不长,而且从一些国家标测机构的抽检来看,一只9W卤粉灯初始光通量仅为248Lm,100小时的光衰高达23%,国家标准规定,紧凑型节能灯2000小时的光通维持率不能低于78%,而一只优质的节能灯,初始光通量为560Lm,到5000小时,仍保持光通量为431Lm。
   第四,色容差、显色指数以及整批产品的色温的一致性。这是反应节能灯灯管的光参数的重要指标。从中可看出厂家三基色荧光粉的纯度。国家标准规定三基色荧光灯6400K色温的节能灯显色指数要大于78,色容差要小于6。2700K色温的节能灯显色指数要大于80,色容差小于6。好的节能灯产品能达到这一水平。比较差的节能灯由于采用的荧光粉既差,工艺又不一致,所以它生产出来的节能灯色容差大于1
5,显色指数小于50,这对于一些营业性照明很难达到要求,特别在一些大量很用节能灯的场合,由于它的显色指数低,色温的一致性又差,看上去让人花眼。
   第五,电子镇流器的原材料及制作工艺。一只好的节能灯,材料、工艺、设备以及质量控制手段都很好。
   如何节电节钱
   选购节能灯,应该注重以上几个技术环节,如果您没心思弄懂那么专业的问题,也可以到有保证的商场选购。
   选购节能灯,尽可能选择质量优的,这样才能实现“节能又节钱”。所以,买节能灯要首选知名品牌。
   购买时,要确认产品包装完整,标志齐全。外包装上通常对节能灯的寿命、显色性、正确安装位置作出说明。打开包装后,节能灯上还应有一些必要的标志,主要有:电源电压、频率、额定功率,制造厂的名称和商标等。
   在检查所挑选节能灯的质量时,一看其表面是否光滑,涂粉是否均匀,有无发黑现象,若有就不要;此外,可以上下晃动节能灯,好的节能灯,内部应无碎渣响动的声音。接着,可在一个灯座上反复安装、拧下几次,灯头不应松动脱落。最后,看灯头中心焊点,过关商品的中心焊点均匀、发亮。
   节能灯使用注意事项
   节能灯有U形、螺旋形、花瓣形等,功率从3瓦到40瓦不等。不同型号、不同规格、不同产地的节能灯价格相差很大。
   在家居中,筒灯、吊灯、吸顶灯等灯具中一般都能安装节能灯。节能灯一般不适合在高温、高湿环境下使用,因此,浴室和厨房应尽量避免使用节能灯。
   使用节能灯应注意三点:
   一是不可使用装有调光开关的灯具;
   二是电源电压要稳定,且应与灯的标称额定电压相符;
   三是更换节能灯时,应避免手握灯管,并注意断电后再更换。
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 楼主| 发表于 2009-3-22 09:15 | 显示全部楼层

变频调速技术在泵类应用中的4大节能分析

一、引言
    在工业生产和产品加工制造业中,风机、泵类设备应用范围广泛;其电能消耗和诸如阀门、挡板相关设备的节流损失以及维护、维修费用占到生产成本的7%~25%,是一笔不小的生产费用开支。随着经济改革的不断深入,市场竞争的不断加剧;节能降耗业已成为降低生产成本、提高产品质量的重要手段之一.而八十年代初发展起来的变频调速技术,正是顺应了工业生产自动化发展的要求,开创了一个全新的智能电机时代。一改普通电动机只能以定速方式运行的陈旧模式,使得电动机及其拖动负载在无须任何改动的情况下即可以按照生产工艺要求调整转速输出,从而降低电机功耗达到系统高效运行的目的。八十年代末,该技术引入我国并得到推广。现已在电力、冶金、石油、化工、造纸、食品、纺织等多种行业的电机传动设备中得到实际应用。目前,变频调速技术已经成为现代电力传动技术的一个主要发展方向。卓越的调速性能、显著的节电效果,改善现有设备的运行工况,提高系统的安全可靠性和设备利用率,延长设备使用寿命等优点随着应用领域的不断扩大而得到充分的体现。
二、综述

    通常在工业生产、产品加工制造业中风机设备主要用于锅炉燃烧系统、烘干系统、冷却系统、通风系统等场合,根据生产需要对炉膛压力、风速、风量、温度等指标进行控制和调节以适应工艺要求和运行工况。而最常用的控制手段则是调节风门、挡板开度的大小来调整受控对象。这样,不论生产的需求大小,风机都要全速运转,而运行工况的变化则使得能量以风门、挡板的节流损失消耗掉了。在生产过程中,不仅控制精度受到限制,而且还造成大量的能源浪费和设备损耗。从而导致生产成本增加,设备使用寿命缩短,设备维护、维修费用高居不下。泵类设备在生产领域同样有着广阔的应用空间,提水泵站、水池储罐给排系统、工业水(油)循环系统、热交换系统均使用离心泵、轴流泵、齿轮泵、柱塞泵等设备。而且,根据不同的生产需求往往采用调整阀、回流阀、截止阀等节流设备进行流量、压力、水位等信号的控制。这样,不仅造成大量的能源浪费,管路、阀门等密封性能的破坏;还加速了泵腔、阀体的磨损和汽蚀,严重时损坏设备、影响生产、危及产品质量。风机、泵类设备多数采用异步电动机直接驱动的方式运行,存在启动电流大、机械冲击、电气保护特性差等缺点。不仅影响设备使用寿命,而且当负载出现机械故障时不能瞬间动作保护设备,时常出现泵损坏同时电机也被烧毁的现象。近年来,出于节能的迫切需要和对产品质量不断提高的要求,加之采用变频调速器(简称变频器)易操作、免维护、控制精度高,并可以实现高功能化等特点;因而采用变频器驱动的方案开始逐步取代风门、挡板、阀门的控制方案。变频调速技术的基本原理是根据电机转速与工作电源输入频率成正比的关系:n=60f(1-s)/p,(式中n、f、s、p分别表示转速、输入频率、电机转差率、电机磁极对数);通过改变电动机工作电源频率达到改变电机转速的目的。变频器就是基于上述原理采用交-直-交电源变换技术,电力电子、微电脑控制等技术于一身的综合性电气产品。

    三、节能分析

    通过流体力学的基本定律可知:风机、泵类设备均属平方转矩负载,其转速n与流量Q,压力H以及轴功率P具有如下关系:Q∝n,H∝n2,P∝n3;即,流量与转速成正比,压力与转速的平方成正比,轴功率与转速的立方成正比。

    以一台水泵为例,它的出口压头为H0(出口压头即泵入口和管路出口的静压力差),额定转速为n0,阀门全开时的管阻特性为r0,额定工况下与之对应的压力为H1,出口流量为Q1。流量-转速-压力关系曲线如下图所示。在现场控制中,通常采用水泵定速运行出口阀门控制流量。当流量从Q1减小50%至Q2时,阀门开度减小使管网阻力特性由r0变为r1,系统工作点沿方向I由原来的A点移至B点;受其节流作用压力H1变为H2。水泵轴功率实际值(kW)可由公式:P=Q·H/(ηc·ηb)×10-3得出。其中,P、Q、H、ηc、ηb分别表示功率、流量、压力、水泵效率、传动装置效率,直接传动为1。假设总效率(ηc·ηb)为1,则水泵由A点移至B点工作时,电机节省的功耗为AQ1OH1和BQ2OH2的面积差。如果采用调速手段改变水泵的转速n,当流量从Q1减小50%至Q2时,那么管网阻力特性为同一曲线r0,系统工作点将沿方向II由原来的A点移至C点,水泵的运行也更趋合理。在阀门全开,只有管网阻力的情况下,系统满足现场的流量要求,能耗势必降低。此时,电机节省的功耗为AQ1OH1和CQ2OH3的面积差。比较采用阀门开度调节和水泵转速控制,显然使用水泵转速控制更为有效合理,具有显著的节能效果。另外,从图中还可以看出:阀门调节时将使系统压力H升高,这将对管路和阀门的密封性能形成威胁和破坏;而转速调节时,系统压力H将随泵转速n的降低而降低,因此不会对系统产生不良影响。从上面的比较不难得出:当现场对水泵流量的需求从100%降至50%时,采用转速调节将比原来的阀门调节节省BCH3H2所对应的功率大小,节能率在75%以上。

    与此相类似的,如果采用变频调速技术改变泵类、风机类设备转速来控制现场压力、温度、水位等其它过程控制参量,同样可以依据系统控制特性绘制出关系曲线得出上述的比较结果。亦即,采用变频调速技术改变电机转速的方法,要比采用阀门、挡板调节更为节能经济,设备运行工况也将得到明显改善。

    四、节能计算

    对于风机、泵类设备采用变频调速后的节能效果,通常采用以下两种方式进行计算:

    1、根据已知风机、泵类在不同控制方式下的流量-负载关系曲线和现场运行的负荷变化情况进行计算。

    以一台IS150-125-400型离心泵为例,额定流200.16m3/h,扬程50m;配备Y225M-4型电动机,额定功率45kW。泵在阀门调节和转速调节时的流量-负载根据运行要求,水泵连续24小时运行,其中每天11小时运行在90%负荷,

    13小时运行在50%负荷;全年运行时间在300天。则每年的节电量为:

    W1=45×11(100%-69%)×300=46035kW·h

    W2=45×13×(95%-20%)×300=131625kW·h

    每度电按0.5元计算,则每年可节约电费8.883万元。

    2、根据风机、泵类平方转矩负载关系式:P/P0=(n/n0)3计算,式中为P0额定转速n0时的功率;P为转速n时的功率。以一台工业锅炉使用的22kW鼓风机为例。

    运行工况仍以24小时连续运行,其中每天11小时运行在90%负荷(频率按46Hz计算,挡板调节时电机功耗按98%计算),13小时运行在50%负荷(频率按20Hz计算,挡板调节时电机功耗按70%计算);全年运行时间在300天为计算依据。则变频调速时每年的节电量为:

    W1=22×11×[1-(46/50)3]×300=16067kW·h

    W2=22×13×[1-(20/50)3]×300=80309kW·h

    挡板开度时的节电量为:

    W1=22×(1-98%)×11×300=1452kW·h

    W2=22×(1-70%)×11×300=21780kW·h

    每度电按0.5元计算,则采用变频调速每年可节约电费3.657万元。

    某工厂离心式水泵参数为:离心泵型号6SA-8,额定流量53.5L/s,扬程50m;所配电机Y200L2-2型37kW。对水泵进行阀门节流控制和电机调速控制情况下的实测数据记录如下:

    流量L/s时间(h)消耗电网输出的电能(kW·h)阀门节流调节电机变频调速

    相比之下,在一天内变频调速可比阀门节流控制节省275.1kW·h的电量,节电率达42.1%。

    五、结束语

    风机、泵类等设备采用变频调速技术实现节能运行是我国节能的一项重点推广技术,受到国家政府的普遍重视,《中华人民共和国节约能源法》第39条就把它列为通用技术加以推广。液压机械公司实践证明,变频器用于风机、泵类设备驱动控制场合取得了显著的节电效果,是一种理想的调速控制方式。既提高了设备效率,又满足了生产工艺要求,并且因此而大大减少了设备维护、维修费用,还降低了停产周期。直接和间接经济效益十分明显,设备一次性投资通常可以在9个月到16个月的生产中全部收回。
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变频器的参数设置和现场调试

变频器的参数设置
  变频器的参数设定在调试过程中是十分重要的。由于参数设定不当,不能满足生产的需要,导致起动、制动的失败,或工作时常跳闸,严重时会烧毁功率模块IGBT或整流桥等器件。变频器的品种不同,参数量亦不同。一般单一功能控制的变频器约50~60个参数值,多功能控制的变频器有200个以上的参数。但不论参数多或少,在调试中是否要把全部的参数重新调正呢?不是的,大多数可不变动,只要按出厂值就可,只要把使用时原出厂值不合适的予以重新设定就可,例如外部端子操作、模拟量操作、基底频率、最高频率、上限频率、下限频率、启动时间、制动时间(及方式)、热电子保护、过流保护、载波频率、失速保护和过压保护等是必须要调正的。当运转不合适时,再调整其他参数。

  现场调试常见的几个问题处理
  起动时间设定原则是宜短不宜长,具体值见下述。过电流整定值OC过小,适当增大,可加至最大150%。经验值1.5~2s/kW,小功率取大些;大于30kW,取>2s/kW。按下起动键*RUN,电动机堵转。说明负载转矩过大,起动力矩太小(设法提高)。这时要立即按STOP停车,否则时间一长,电动机要烧毁的。因电机不转是堵转状态,反电热E=0,这时,交流阻抗值Z=0,只有直流电阻很小,那么,电流很大是很危险的,就要跳闸OC动作。
制动时间设定原则是宜长不宜短,易产生过压跳闸OE。具体值见表1的减速时间。对水泵风机以自由制动为宜,实行快速强力制动易产生严重“水锤”效应。
起动频率设定对加速起动有利,尤以轻载时更适用,对重载负荷起动频率值大,造成起动电流加大,在低频段更易跳过电流OC,一般起动频率从0开始合适。
起动转矩设定对加速起动有利,尤以轻载时更适用,对重载负荷起动转矩值大,造成起动电流加大,在低频段更易跳过电流OC,一般起动转矩从0开始合适。

  基底频率设定
基底频率标准是50Hz时380V,即V/F=380/50=7.6。但因重载负荷(如挤出机,洗衣机,甩干机,混炼机,搅拌机,脱水机等)往往起动不了,而调其他参数往往无济于事,那么调基底频率是个有效的方法。即将50Hz设定值下降,可减小到30Hz或以下。这时,V/F>7.6,即在同频率下尤其低频段时输出电压增高(即转矩∝U2)。故一般重载负荷都能较好的起动。

  制动时过电压处理
  制动时过电压是由于制动时间短,制动电阻值过小所引起的,通过适当增长时间,增加电阻值就可避免。
  制动方法的选择
(1)能耗制动。使用一般制动,能量消耗在电阻上,以发热形式损耗。在较低频率时,制动力矩过小,要产生爬行现象。
(2)直流制动。适用精确停车或停位,无爬行现象,可与能耗制动联合使用,一般≤20Hz时用直流制动,>20Hz时用能耗制动。
(3)回馈制动。适用≥100kW,调速比D≥10,高低速交替或正反转交替,周期时间亦短,这种情况下,适用回馈制动,回馈能量可达20%的电动机功率。更具体详情分析以及参数选取。
  空载(或轻载)跳OC
  按理在空载(或轻载)时,电流是不大的,不应跳OC,但实际发生过这样的现象,原因往往是补偿电压过高,起动转矩过大,使励磁饱和严重,致使励磁电流畸变严重,造成尖峰电流过大而跳闸OC,适当减小或恢复出厂值或置于0位。
  起动时在低频≤20Hz时跳OC
  原因是由于过补偿,起动转矩大,起动时间短,保护值过小(包括过流值及失速过流值),减小基底频率就可。
  起动困难,起动不了
  一般的设备,转动惯量GD2过大,阻转矩过大,又重载起动,大型风机、水泵等常发生类似情况,解决方法:①减小基底频率;②适当提高起始频率;③适当提高起动转矩;④减小载波频率值2.5~4kHz,增大有效转矩值;⑤减小起动时间;⑥提高保护值;⑦使负载由带载起动转化为空载或轻载,即对风机可关小进口阀门。
  使用变频器后电动机温升提高,振动加大,噪声增高
  我公司载波频率设定值是2.5kHz,比通常的都低,目的是从使用安全着眼,但较普遍反映存在上述三点问题,通过增高载波频率值后,问题就解决了。送电后按起动键RUN后没反应
(1)面板频率没设置;
(2)电动机不动,出现这种情况要立即按“停止STOP”并检查下列各条:①再次确认线路的正确性;②再次确认所确定的代码(尤其对与起动有关的部分);③运行方式设定对否;④测量输入电压,R,S,T三相电压;⑤测量直流PN电压值;⑥测量开关电源各组电压值;⑦检查驱动电路插件接触情况;⑧检查面板电路插件接触情况;⑨全面检查后方可再次通电。
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 楼主| 发表于 2009-3-22 09:17 | 显示全部楼层

变频器基础知识问答集锦

1、什么是变频器?

变频器是利用电力半导体器件的通断作用将工频电源变换为另一频率的电能控制装置。

2、PWM和PAM的不同点是什么?

PWM是英文Pulse Width Modulation(脉冲宽度调制)缩写,按一定规律改变脉冲列的脉冲宽度,以调节输出量和波形的一种调值方式。PAM是英文Pulse Amplitude Modulation(脉冲幅度调制)缩写,是按一定规律改变脉冲列的脉冲幅度,以调节输出量值和波形的一种调制方式。

3、电压型与电流型有什么不同?

变频器的主电路大体上可分为两类:电压型是将电压源的直流变换为交流的变频器,直流回路的滤波是电容;电流型是将电流源的直流变换为交流的变频器,其直流回路滤波石电感。

4、为什么变频器的电压与电流成比例的改变?

异步电动机的转矩是电机的磁通与转子内流过电流之间相互作用而产生的,在额定频率下,如果电压一定而只降低频率,那么磁通就过大,磁回路饱和,严重时将烧毁电机。因此,频率与电压要成比例地改变,即改变频率的同时控制变频器输出电压,使电动机的磁通保持一定,避免弱磁和磁饱和现象的产生。这种控制方式多用于风机、泵类节能型变频器。

5、电动机使用工频电源驱动时,电压下降则电流增加;对于变频器驱动,如果频率下降时电压也下降,那么电流是否增加?

频率下降(低速)时,如果输出相同的功率,则电流增加,但在转矩一定的条件下,电流几乎不变。

6、采用变频器运转时,电机的起动电流、起动转矩怎样?

采用变频器运转,随着电机的加速相应提高频率和电压,起动电流被限制在150%额定电流以下(根据机种不同,为125%~200%)。用工频电源直接起动时,起动电流为6~7倍,因此,将产生机械电气上的冲击。采用变频器传动可以平滑地起动(起动时间变长)。起动电流为额定电流的1.2~1.5倍,起动转矩为70%~120%额定转矩;对于带有转矩自动增强功能的变频器,起动转矩为100%以上,可以带全负载起动。

7、V/f模式是什么意思?

频率下降时电压V也成比例下降,这个问题已在回答4说明。V与f的比例关系是考虑了电机特性而预先决定的,通常在控制器的存储装置(ROM)中存有几种特性,可以用开关或标度盘进行选择。

8、按比例地改V和f时,电机的转矩如何变化?

频率下降时完全成比例地降低电压,那么由于交流阻抗变小而直流电阻不变,将造成在低速下产生地转矩有减小的倾向。因此,在低频时给定V/f,要使输出电压提高一些,以便获得一定地起动转矩,这种补偿称增强起动。可以采用各种方法实现,有自动进行的方法、选择V/f模式或调整电位器等方法。

9、在说明书上写着变速范围60~6Hz,即10:1,那么在6Hz以下就没有输出功率吗?

在6Hz以下仍可输出功率,但根据电机温升和起动转矩的大小等条件,最低使用频率取6Hz左右,此时电动机可输出额定转矩而不会引起严重的发热问题。变频器实际输出频率(起动频率)根据机种为0.5~3Hz.

10、对于一般电机的组合是在60Hz以上也要求转矩一定,是否可以?

通常情况下时不可以的。在60Hz以上(也有50Hz以上的模式)电压不变,大体为恒功率特性,在高速下要求相同转矩时,必须注意电机与变频器容量的选择。

11、所谓开环是什么意思?

给所使用的电机装置设速度检出器(PG),将实际转速反馈给控制装置进行控制的,称为“闭环”,不用PG运转的就叫作“开环”。通用变频器多为开环方式,也有的机种利用选件可进行PG反馈。

12、实际转速对于给定速度有偏差时如何办?

开环时,变频器即使输出给定频率,电机在带负载运行时,电机的转速在额定转差率的范围内(1%~5%)变动。对于要求调速精度比较高,即使负载变动也要求在近于给定速度下运转的场合,可采用具有PG反馈功能的变频器(选用件)。

13、如果用带有PG的电机,进行反馈后速度精度能提高吗?

具有PG反馈功能的变频器,精度有提高。但速度精度的植取决于PG本身的精度和变频器输出频率的分辨率。14、失速防止功能是什么意思?
如果给定的加速时间过短,变频器的输出频率变化远远超过转速(电角频率)的变化,变频器将因流过过电流而跳闸,运转停止,这就叫作失速。为了防止失速使电机继续运转,就要检出电流的大小进行频率控制。当加速电流过大时适当放慢加速速率。减速时也是如此。两者结合起来就是失速功能。

15、 有加速时间与减速时间可以分别给定的机种,和加减速时间共同给定的机种,这有什么意义?      
加减速可以分别给定的机种,对于短时间加速、缓慢减速场合,或者对于小型机床需要严格给定生产节拍时间的场合是适宜的,但对于风机传动等场合,加减速时间都较长,加速时间和减速时间可以共同给定。

16、 什么是再生制动?

电动机在运转中如果降低指令频率,则电动机变为异步发电机状态运行,作为制动器而工作,这就叫作再生(电气)制动。

17 、是否能得到更大的制动力?

从电机再生出来的能量贮积在变频器的滤波电容器中,由于电容器的容量和耐压的关系,通用变频器的再生制动力约为额定转矩的10%~20%。如采用选用件制动单元,可以达到50%~100%。

18 、转矩提升问题

自控系统的设定信号可通过变频器灵活自如地指挥频率变化,控制工艺指标,如在烟草行业的糖料、香料工序,可由皮带称的流量信号来控制变频器频率,使泵的转速随流量信号自动变化,调节加料量,均匀地加入香精、糖料。也可利用生产线起停信号通过正、反端子控制变频器的起、停及正、反转,成为自动流水线的一部分。此外在流水生产线上,当前方设备有故障时后方设备应自动停机。变频器的紧急停止端可以实现这一功能。在SANKEN、MF、FUT和FVT系列变频器中可以预先设定三四个甚至多达七个频率,在有些设备上可据此设置自动生产流程。设定好工作频率及时间后,变频器可使电机按顺序在不同的时间以不同的转速运行,形成一个自动的生产流程。
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 楼主| 发表于 2009-3-22 09:18 | 显示全部楼层

高压节能变频器应需而生

变频调速是目前世界公认的理想的节电调速技术。然而高压变频调速器却很少使用。阻碍高压变频器推广应用的最大难题,是传统的高压变频器谐波污染大,谐波不仅消耗无功,增加线损,影响继电保护可靠运行,使电机产生附加力矩及损耗,对弱电系统进行干扰,而且还会使电网电压发生严重畸变,甚至发生电力系统安全事故。因此,高压绿色变频器应运而生。
这种高压变频器,它是每相由多个低压变频功率单元相互串联,通过叠加来实现高压输出。给功率单元供电的二次绕组互相存在一个相位差,以实现输入电压多重化。以6千伏绿色变频器为例,每相由5个额定电压为690伏的功率单元串联,三相共有15个功率单元,分别由输入隔离变压器的15个二次绕组供电,15个二次绕组分成5组,每组之间存在12°相位差,形成相当于30脉冲整流。由于输入是30脉冲,所以理论上29次以下的谐波都可以抵消,能够在各种速度范围内获得比较满意的正弦波电压和正弦波电流,电压总畸变率只有1.2%,电流总畸变率仅为0.8%,有“完美无谐波”的美誉,不必采用输入滤波器,就能满足IEEE519-1992的严格要求。
    可靠性高,维修方便
    功率单元为一三相输入单相输出的PWM型变频器。由二级管组成三相桥式整流电路,整流后由4只低压IGBT逆变成单相交流输出。由于使用常规的低压IGBT,驱动电路简单,技术成熟可靠。这种高压变频器,由于采用模块化结构,所用功率单元完全相同,可以互换,每个功率单元与系统的联系仅为3个交流输入端子、2个交流输出端子和一个光纤插头,单元维修更换十分方便。不仅如此,由于采用功率单元串联结构,还可以采取功率单元旁路技术和功率单元冗余设计。如我国研制的HVF高压绿色变频器,设计了热备份热插拔保护和主回路直合保护。此外,这种变频器由于有足够的滤波电容,系统可承受-30%电源电压下降和5个周期电源丧失。
    损耗小,效率高
    由于这种变频器无输出变压器,也无需功率因数补偿装置、谐波滤波器等,同时由于谐波分量很小,由谐波引起电源变压器到电机的损耗大为减少,再加上IGBT驱动功率很小,峰值功率为5瓦左右,平均功率不到1瓦,开关频率较低,且不必采用均压电路和吸收电路,使变频部分效率高达98%以上,包括输入隔离变压器在内的整个变频系统的效率高达96%以上。
    对电机及输出电缆长度无特殊限制
    这种变频器输出电压跳变台阶为单元的直流母线电压,电压变化率很小,同时由于采用移相式PWM,电机电压的等效开关频率大大提高,且输出电平数增加。以6千伏变频器为例,输出相电压为11电平,线电压为21电平,输出等效开关频率为6千赫。电平数和等效开关频率的增加,大大改善了输出波形,降低了输出谐波,由谐波引起的电机发热、噪音、转矩脉动、共模电压都大为减少。所以这种变频器对电机无特殊要求,可直接用于任何普通高压电机,且不必降低额定容量使用,对输出电缆长度也没有特殊限制。
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发表于 2009-3-22 09:56 | 显示全部楼层
我感觉一般都用不到一年,而且买一两个节能灯有时还没开票,就算开了票,久了也不晓得丢哪去了,所以每次坏了都只有重新买。
沧浪之水清兮,可以濯吾缨; 沧浪之水浊兮,可以濯吾足。
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发表于 2009-3-22 11:03 | 显示全部楼层
我很喜欢plc及工控,一起讨论
我每天起床的第一件事情就是去看福布斯排行榜,如果上面没有我的名字,我就去上班。
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发表于 2009-3-22 11:06 | 显示全部楼层
不一定节钱哟!
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发表于 2009-3-22 15:54 | 显示全部楼层
用过,要用的人多才能整体节约,各人用的话要很长时间才能省钱:p1 (80))
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发表于 2009-3-22 16:36 | 显示全部楼层
由于论坛没有专门的技术类话题板块,可否将这些内容发在一个帖内,

因为专业技术类的东西,熟悉的朋友较少,
发在一个贴内便于阅读,我给个高亮,大家也好看见了~~:p1 (6))
我家住在黄土高坡..
大风从坡上刮过..........
不管是.......李宇春........... 还是曾轶可...
都是我的哥,,,我的哥,,,,,,,,,,,,,,,, .
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 楼主| 发表于 2009-3-22 17:55 | 显示全部楼层
原帖由 不是成都人 于 2009-3-22 16:36 发表
由于论坛没有专门的技术类话题板块,可否将这些内容发在一个帖内,

因为专业技术类的东西,熟悉的朋友较少,
发在一个贴内便于阅读,我给个高亮,大家也好看见了~~:p1 (6))


谢谢,这样也好.
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对工厂很有意义~效果也很显著。
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