四方变频器在水泥袋双头缝边机上的应用

四方变频器在水泥袋双头缝边机上的应用

深圳市四方电气技术有限公司供稿

摘要: 本文针对四方电气V350系列变频器在水泥袋双头缝边机上的应用作了简单的介绍。要实现缝边机高速度、等间距地缝合编织袋，变频器的性能与使用决定其控制效果。V350系列变频器卓越的控制性能，满足了缝边机过载能力强、转速精度高等要求。

关键字：V350 变频器MODBUS 水泥袋缝边机

一、工艺介绍

水泥袋双头缝边机是全自动缝袋机的一种，它通过电脑控制工业缝纫机和输送带，全自动地将编织袋两头缝合，并自动地将袋间的缝线切断、整齐地将袋子堆放。它是高效的全自动工业缝纫机的一种应用。工人向输送带一个个地放入编织袋，缝袋机将袋子按设定的间距分开，同时缝纫机自动地将编织袋两头折边、缝合。

二、工作原理:

图1 缝边机示意图

如图1所示，水泥袋双头缝边机主要包括上料输送带，挡牙，主输送带，下料输送带，工业缝纫机，送纸机，气剪等几个部分。其中上料输送带、主输送带、工业缝纫机由变频器驱动，要求在工作时它们的线速度相同。上料输送带开机后一直运行，编织袋被工人手动投放在上料输送带上。气动挡牙按照触摸屏上设定的间距将袋子分隔开，当投袋子间距大于设定间距时，主输送带和缝纫机停机，等待上料输送带上的编织袋子到达挡牙位置时，主输送

带和缝纫机停机又继续运行；当投袋子间距小于设定间距时，主输送带和缝纫机不停机。这样才能保证高效率地生产运行。

三、缝边机控制方案

本电控系统由触摸屏、PLC、四台1.5KW的四方V350系列变频器、挡牙电磁阀等组成。通过触摸屏可以设定袋子的宽度、袋子的间距、生产线速度等参数。前面工作原理中我们讲到，工作时传动的各机构线速度相同，所以可以根据公式：线速度==π*直径*电机转速/传动比

上料输送带主输送带左缝纫机右缝纫机

图二缝边机电气图

PLC实时计算出上料输送带变频器、主输送带变频器、左缝纫机变频器、右缝纫机变频器的各道工序的目标频率，通过MODBUS通信的方式控制变频器调速。

系统的控制难点主要在于挡牙与主输送带变频器的控制。要通过PLC定时器精确计算挡牙的收回与挡住时刻，同时也要控制主输送带变频器的运行刻。当左挡牙光电和右挡牙电光信号同时被袋子挡住时，挡牙立刻收回，主输送带变频器提前挡牙或延时挡牙一定时间运行。因此对变频器的响应速度要求比较高。另外，主输送带负载较重，起动时要求力矩较大。本系统最高运行线速度为30m/min，最高运行速时，主机变频器达到58Hz，最大电流达到额定值的110%。V350变频器优异的矢量控制性能满足了系统的特殊工艺要求。

四、系统方案优点：

（1）用外部端子给定的方式运行变频器，能精确控制主输送带变频器运行时刻，如果用通信的方式运行变频器，MODBUS通信可能存在干扰，从而影响分袋子的间距。

（2）主机变频器的起动力矩大，过载能力强，在110%过载下能长期运行。同时提高了生产速度，提高了效率。

（3）主机变频器加减速时间短，响应速度快，分袋子的间距精确。

（4）变频器稳速精度高，运行时要求全线速度相同，如果稳速精度低，容易造成缝纫机针被拉断。

（5）故障率低，维护方便。

五、总结

本系统对上料输送带、左缝纫机、右缝纫机、收袋部分、送纸部分的控制比较简单，难点在于挡牙与主输送带变频器的控制。V350系列变频器的性能对主机的的控制起到关键作用，提高了生产速度和效率。此控制方案在缝边机中得到了广泛应用。

中压变频在水泥行业的应用(谷风资料)

中压变频器在水泥行业的应用水泥生产企业是国民经济生产中的能源消耗大户，水泥行业已被列为国家节约资源的重点领域之一。在国务院提出加快建设节约型社会的政策环境下，提高水泥行业的节约型制造和应用水平，建立节约型水泥工业体系意义重大。在当前国内外能源供需矛盾突出的情况下，水泥生产企业必须通过各种途径降低能耗，以获得最佳的经济效益和最高的劳动生产率。在水泥的生产中，电动机负载电耗占生产成本近30％，而拖动风机用的高压电动机在电机负载中占有很大的比重。对于一条水泥生产线其中有35%～40% 的电能是用于拖动各种类型风机上，因此做好风机电动机的降耗增效工作就显得极为重要。目前很多水泥厂的风机大马拉小车现象严重，同时由于工况、产量的变化，系统所需求的风量也随之变化，大部分风机采用调节进、出口阀门开度的传统做法来实现，而该方法存在人为增加风阻、风机效率低、损耗严重等缺点。如果利用变频调速技术通过改变电机的运行速度，以调节风量的大小,可以既满足生产要求，又达到节约电能，同时减少因调节阀门而造成的挡板磨损和管道磨损，以及经常停机检修所造成的额外经济损失。随着电力电子技术及电子技术的发展,变频技术日趋成熟,国际上对于风机的风量、风压调节已普遍摒弃靠调整配套的风门开度的手段,改而采用变频调速的电气传动调节，变频调速已成为风机、泵类节能降耗的最佳、首选的电气传动方案。

一、大型风机变频改造的必要性 徐州中联水泥有限公司10000t/d回转窑共有ABB中压变频器5台：窑尾高温风机2台ABB ACS5000中压变频器、煤磨排风机2台ABB ACS1000中压变频器及正在改造的1台窑头排风机ACS5000中压变频器。窑尾高温风机原系统的风压控制由液力耦合器调节，液力耦合器本身能耗达10%以上，而且需要油泵及冷却水来辅助运行，故障率较高，特别是在夏季因耦合器产生热量较大，需加入四组冷油器，用循环水强降温，水消耗量大，资源浪费严重。而两台煤磨排风机及窑头排风机都是通过风门调节风量的都存在能好浪费现象；一方面风机电机采用液体电阻降压启动（即水电阻），应用水电阻启动过程中，存在以下两个方面的问题：1、转子部分带有集电环、碳刷等配件，运行过程中需要对这些配件进行更换或处理，运行维护量大，故障率高。2、转子部分不能完全切除，在转子还存在部分电压和电流，导致大量的无功电能消耗在水电阻上。我公司通过多方了解认为ABB公司的ACS5000系列电压源型36 脉冲整流输入9 电平输出变频器是目前技术最先进的高压变频器之一。其使用的新型功率半导体器件 IGCT(集成门极换流型晶闸管)是ABB 公司专为高压变频器市场研制开发的。IGCT具有IGBT(绝缘门极双极性晶体管)的高开关频率特性，同时还具有GTO（可关断晶闸管）的高阻断电压和低导通损失率特性。因此IGCT是无须串联即可直接应用于高压电网的高速低损耗的功率半导体器件。IGCT继承并超越了IGBT

E550系列变频器

?前 言
感谢您选用深圳市四方电气技术有限公司生产的 E550 系列通用型小功 率变频器。
本手册为 E550 系列通用型小功率变频器的使用手册，它将为您提供 E550 系列变频器的安装、配线、功能参数、故障诊断与排除等相关细则及注意事项。
为正确使用本系列变频器，充分发挥产品的卓越性能并确保使用者和设备 的安全，在使用 E550 系列变频器之前，请您务必详细阅读本手册。不正确的 使用可能会造成变频器运行异常、发生故障、降低使用寿命，乃至发生设备损 坏、人身伤亡等事故！
本使用手册为随机发送的附件，请妥善保管，以备今后对变频器进行检修 和维护时使用。由于致力于产品的不断改善，本公司所提供的资料如有变动， 恕不另行通知。
E550 系列通用型小功率变频器 使用手册 版 本 V1.9 修订日期 2017 年 5 月

目录
1 产品介绍................................................................................1...... 1.1 变频器型号说明 ...........................................................1...... 1.2 变频器系列型号 ...........................................................1...... 1.3 产品外观及各部件名称说明 .........................................1...... 1.4 产品技术指标及规格 ....................................................3......
2 变频器的安装.........................................................................5...... 2.1 安装环境要求...............................................................5...... 2.2 变频器安装尺寸 ...........................................................6......
3 变频器的配线.........................................................................1.1..... 3.1 配线注意事项...............................................................1.1..... 3.2 外围元器件的配线 .......................................................1..2.... 3.3 变频器的基本配线 .......................................................1..5.... 3.4 主回路端子的配线 .......................................................1..6.... 3.5 控制回路端子的配线 ....................................................1..8....
4 面板操作................................................................................1..9.... 4.1 按键功能说明...............................................................1..9.... 4.2 面板操作方法...............................................................2..0.... 4.3 状态监控参数一览表 ....................................................2..1.... 4.4 变频器的简单运行 .......................................................2..1....
5 功能参数表 ............................................................................2..3.... 6 功能详细说明.........................................................................3..0....
6.1 基本运行参数组 ...........................................................3..0.... 6.2 模拟输入/输出参数组 ...................................................3..7....

高压变频器方案

一、概述 高压变频器调速系统是将变频调速技术应用于大功率高压电机调速的一种电力换流装置，是国家大型设备节能技术改造及建设推广项目，应用范围广泛，应用高压变频调速器能大幅度降低电机的电耗，其节能效果一般在30%以上，具有明显的节能与环保效益，对提高企业的能源利用率，延长设备的使用寿命，减少设备运行费用与设备维护费用，确保用户的用电质量与用电可靠性，能起到极大的促进作用。在社会积极倡导各行业节能、减排的今天，甲方同时也做出积极地响应。甲方对现场控制对象（高惯量风机）提出的高性能控制装置高压变频器无疑就是其中的一例。根据现场使用情况、工艺要求，利用选用优良的大功率、高电压变频控制装置，不但可以调节电机的转速、转矩充分发挥其电气机械特性，而且可以更大程度上为钢厂、社会节能同时能够获得的更大的经济效益。本系统方案就是给现场高惯量风机选择一款综合性能较好的高压变频器。 二、被控设备基本参数、工作环境、电网情况 1、风机： 型号：Y5-2*48N026.5F 流量：700000m3/h 转速：965r/min 转动惯量：23000kg/m3 2、驱动电机： 型号：YBPK710-6 额定功率：2240KW 额定电压：6KV 额定电流：261A 变频运行：电动机Y型接法效率：96.0% 功率因素：0.86 绝缘等级：F 3、设备现场环境情况： 温度：0-40℃湿度：≤95%，不凝露 4、10KV电网情况 额定电压：10KV 正常电压波动范围：+/-10% 额定频率：50HZ 频率变化范围：+/-10% 三、高压变频器控制方案及选择 交流变频调速技术是现代化电气传动的主要发展方向之一，它不仅调速性能优越，而且节能效果良好。实践证明，驱动风机、水泵的大、中型笼型感应电动机，采用交流变频调速技术，节能效果显著，控制水平也大为提高。目前，变频调速技术已广泛应用于低压（380V）电动机，但在中压（3000V以上）电动机上却一直没有得到广泛应用，造成这种情况的主要原因是目前在低压变频器中广泛应用的功率电子器件均为电压型器件，耐压值基本都在1200-1800V，研制高压变频器难度较大，为了攻克这一技术难题，国内外许多科研机构及大公司都倾注大量人力物力进行研究，工业发达国家高压变频器技术已趋于成熟，国外几家著名电器公司都有高压大容量变频器产品，典型的如美国A-B（罗克韦尔自动化公司所属品牌）、欧洲的西门子公司、ABB 公司等。这些公司产品的电压一般为3-10kv，容量从250-4000kw，所采用的控制方式、变流方式及其他方面的关键技术也有很大差别。 A-B 从1990 年研制成功并开始投入商业运行的变频器主要采CSI-PWM技术，即电流源逆变-脉宽调制型变频器，采用电流开关器件，无需升降压变压器即可以直接输出6KV 电压，分强制风冷和水冷型，功率从300 到18000 马力，至今已经应用于多个行业上千台应用记录。是最有影响力，最为广泛接受的中压变频技术。美国罗宾康公司采用大量低压电压型开关器件，配合特殊设计的多脉冲多次级抽头输出隔离整流变压器，同样能够实现输出端直接6 千伏输出，由于是大量低压元件串接，故被称之为多极化电压性解决方案。西门子公司和ABB 公司分别采用中压IGBT 和IGCT 器件，是典型的电压型变频器。器件耐压等级为4160/3300V，直接输出电压最高达3300V。所以国内也有将此种方案称为高中方案，对应的将6KV-6KV（如A-B 方案）称为高高方案。中压变频器的发展和广泛应用是最近十几年的事情，相比之下低压变频器的应用却已经有超过二十年的时间。在中压变频器大面积推广应用之前，也出现了另外一种方案。即采用升降压变压器的“高-低-高”式变频器，

高压变频器在水泥厂高温风机上的应用

高压变频器在河北中联水泥厂高温风机上的应用 -- 杨国强 一、概述 目前，水泥行业的竞争非常激烈，但关键还是制造成本的竞争，而电动机电耗占成本近30%，拖动风机用的高压电动机在电机中占有很大的比重。因此，做好电动机的降耗增效工作就显得极为重要。当前，很多水泥厂的风机“大马拉小车”现象严重，如果利用变频调速技术改变设备的运行速度，以调节风量的大小，可以既满足生产要求，又达到节约电能，同时减少因调节挡板而造成挡板和管道的磨损及经常停机检修所造成的经济损失。因此，在水泥厂风机采用变频调速技术，能节约大量能源，提高生产效率，为水泥厂带来较大的效益。根据具体情况，风机进行变频后，节电率在30-50%的范围内，通常一年半到两年便可收回投资。 应用案例：2010年，邢台中联水泥厂的高温风机上进行了变频改造，经过一年的数据搜集及对比分析，节能效果显著。下面对改造情况作一详细介绍。 二、原来液体电阻调节的具体工作方式 绕线式异步电动机的转子经集电环和电刷串接外加电阻后，可以改变电动机的转差率s，进而改变转速。通过改变其转子串接的外电阻可实现调速。转子串接的电阻值R越大，其机械特性也越软，即转矩很小的变化将引起转速较大的波动。此外，在负载小时(即转矩小时)其调速范围变窄。从高温风机长期的液体电阻调节工作过程中可以总结出液体电阻的优缺点： 优点：调速方法简单，初投资低，容易实施，可靠性高，功率因数高，不产生高次谐波，启动设备和调速设备合为一体。 缺点：①由于转差功率都是以发热的形式消耗在电阻上，然后通过冷却水冷却后白白浪费掉，再加上控制设备较多(循环泵和伺服电机等)，控制回路消耗的功率较大，因此效率比较低。②由于控制设备的增多，相应的出现故障的概率也较高，考虑到渗漏以及蒸发等原因，需要定期加液之类的，设备维护量比较大。另外环境温度低于零度，需要考虑电解液等加热问题。③调速比低(与变频等相比)，不大于50%，不适用于对调速范围要求较大的场合，如转速较低场合。④启动转矩比较小，特性较软。不适合对电动机机械特性要求高的场合。⑤只适用于绕线式异步电机调速，鼠笼式电机只能作软起。 结论：转子串电阻调速的方式，在串级调速和变频调速技术成熟之前是绕线电机的主要的调节手段，因此在一些比较早期的绕线电机的运行场合，应用还是比较多的，但液体电阻调速属于有转差损失的低效调速方式，与高效调速方式相比节能的空间相对较小，而且其技术进步的空间已经不大，并且只能用在绕线式电机上，因此很大的限制了它的应用。 三、高压变频调速系统简介 异步电动机的变频调速是通过改变定子供电频率f来改变同步转速而实现调速的，在调速中从高速到低速都可以保持较小的转差率，因而消耗转差功率小，效率高，是异步电动机

四方E550变频器使用手册

前言 感谢您选用深圳市四方电气技术有限公司生产的E550系列通用型小功 率变频器。 本手册为E550系列通用型小功率变频器的使用手册，它将为您提供E550系列变频器的安装、配线、功能参数、故障诊断与排除等相关细则及注意事项。 为正确使用本系列变频器，充分发挥产品的卓越性能并确保使用者和设备的安全，在使用E550系列变频器之前，请您务必详细阅读本手册。不正确的使用可能会造成变频器运行异常、发生故障、降低使用寿命，乃至发生设备损坏、人身伤亡等事故！ 本使用手册为随机发送的附件，请妥善保管，以备今后对变频器进行检修和维护时使用。由于致力于产品的不断改善，本公司所提供的资料如有变动，恕不另行通知。 E550系列通用型小功率变频器使用手册 版本V2.1 修订日期2018年10月

目 录 1 产品介绍 1.1 变频器型号说明 1.2 变频器系列型号 1.3 产品外观及各部件名称说明 1.4 产品技术指标及规格 2 变频器的安装. 2.1 安装环境要求. 2.2 变频器安装尺寸 3 变频器的配线. 3.1 配线注意事项. 3.2 外围元器件的配线 3.3 变频器的基本配线 3.4 主回路端子的配线 3.5 控制回路端子的配线 4 面板操作 4.1 按键功能说明. 4.2 面板操作方法. 4.3 状态监控参数一览表 4.4 变频器的简单运行 5 功能参数表 6 功能详细说明. 6.1 基本运行参数组 6.2 模拟输入/输出参数组

6.3 辅助运行参数组 6.4 多段速控制及高级运行参数组. 6.5 通信功能参数组 6.6 PID参数组 6.7 专用机参数组. 6.8 矢量设置参数组 7 故障诊断与对策 7.1 保护功能及对策 7.2 故障记录查寻. 7.3 故障复位. 附录Ⅰ：四方自定义通信协议 1.1 概述 1.2 总线结构及协议说明 1.3 帧格式的描述. 1.4 举例 附录Ⅱ：MODBUS协议说明. 1.1 协议格式解释. 1.2 举例 附录Ⅲ：制动电阻选型

高压变频器简介

高压变频器 基本信息 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。随着现代电力电子技术和微电子技术的迅猛发展,高压大功率变频调速装置不断地成熟起来,原来一直难于解决的高压问题,近年来通过器件串联或单元串联得到了很好的解决。其应用的领域和范围也越来越为广范,这使得高效、合理地利用能源(尤其是电能成为了可能。电机是国民经济中主要的耗电大户,高压大功率的更为突出,而这些设备大部分都有节能的潜力。大力发展高压大功率变频调速技术,,将是时代赋予我们的一项神圣使命,而这一使命也将具有深远的意义。 高压大功率变频调速装置被广泛地应用于石油化工、市政供水、冶金钢铁、电力能源等行业的各种风机、水泵、压缩机、轧钢机等。 分类与结构 高压变频器的种类繁多,其分类方法也多种多样。按着中间环节有无直流部分,可分为交交变频器和交直交变频器;按着直流部分的性质,可分为电流型和电压型变频器;按着有无中间低压回路,可分为高高变频器和高低高变频器;按着输出电平数,可分为两电平、三电平、五电平及多电平变频器;按着电压等级和用途,可分为通用变频器和高压变频器;按着嵌位方式,可分为二极管嵌位型和电容嵌位型变频器等等。 分类 低压型变频器 产品定义电压等级低于690V的可调输出频率交流电机驱动装置,就归类为低压变频器(如下图。目前,随着低压变频器技术的不断成熟,低压变频的应用场合决定了它不同的分类。单

从技术角度来看,低压变频器的控制方式也在一定程度上表明了它的技术流派。 正弦脉宽调制(SPWM其特点是控制电路结构简单、成本较低,机械特 性硬度也较好,能够满足一般传动的平滑调速要求,已在产业的各个领域得到 广泛应用。 电压空间矢量(SVPWM它是以三相波形整体生成效果为前提,以逼近 电机气隙的理想圆形旋转磁场轨迹为目的,一次生成三相调制波形,以内切多 边形逼近圆的方式进行控制的。 矢量控制变频调速的做法是将异步电动机在三相坐标系下的定子电流Ia、 Ib、Ic、通过三相-二相变换,等效成两相静止坐标系下的交流电流Ia1Ib1,再 通过按转子磁场定向旋转变换,等效成同步旋转坐标系下的直流电流Im1、 It1(Im1相当于直流电动机的励磁电流;It1相当于与转矩成正比的电枢电流,然后模仿直流电动机的控制方法,求得直流电动机的控制量,经过相应的坐标反变换,实现对异步电动机的控制。 直接转矩控制(DTC方式该技术在很大程度上解决了上述矢量控制的不足,并以新颖的控制思想、简洁明了的系统结构、优良的动静态性能得到了迅速发展。

变频器在水泥厂的应用

精心整理 变频器在水泥厂的应用 回顾我国水泥工业的发展历史，逐渐从规模小、技术落后、资源浪费型工业向集团规模化、计算机集中控制、节能增效型现代化管理企业转变。伴随着这种转变，不论从宏观方面处于国家政策大力提倡推行的节能大趋势下出发，还是从企业本身的降低电耗成本增加产品竞争力的需求出发，节能已成为目前水泥工厂设计和建设中不可缺少的环节。在水泥生产过程中，电能消耗非常大，电费在水泥生产成本中占了很大的比例。在水泥厂的工艺设备配置中，生料制备和熟料烧成段风机功率约占设备总功率的40％左右。所以风机的电耗直接影响到水泥企业的生产成本。能否控制好风机的电耗，特别是大型风机的电耗，对降低水泥生产成本，提高企业的经济效益是至关 选择? ，压力H 下降到80 容积损耗、 差率达到改变电机转速的目的。由于绕线式电机转子线圈串入不同电阻后，对应的转差率不同。电阻越大，电机转速越低；电阻为零，电机达到全速，这就是液体电阻启动调速器的基本原理。由于液体电阻调速器在调节过程中要产生转差功率损耗、电阻通电所产生的热耗，所以液体调速器节能效果也不太理想。它的缺点主要是：调速范围小，最大为2：1；由于通过检测实际转速与设定值比较来升降极板，在实际运用中，调速精度低、速度响应慢、转速不稳定、易受温度影响；并且在调速过程中，电解液中流过转子电流会产生大量热量，需使用循环水进行冷却；采用绕线型电机，结构复杂，维护工作量大，需增加转子电缆接线。 而交流变频调速的特点是效率高，没有调速带来的附加转差损耗，调速的范围大、精度高、无级调速，并且实现电机软启动，延长电机使用寿命，减小启动电流对电网的冲击。使用结构简单、可靠耐用、维护方便的鼠笼式电动机，又能达到节电的显着效果，是风机节能的较理想的方法。 二、高压变频器的类别

高压变频器原理与应用

高压变频器原理及应用 1、引言电机是工业生产中主要的耗电设备，高压大功率电动机的应用更为突出，而这些设备大部分都存在很大的节能潜力。所以大力发展高压大功率变频调速技术具有时代的必要性和迫切性。 目前，随着现代电力电子技术和微电子技术的迅猛发展，高压大功率变频调速装置不断地成熟起来，原来一直难于解决的高压问题，近年来通过器件串联或单元串联得到了很好的解决。其应用领域和围也越来越为广，这为工矿企业高效、合理地利用能源（尤其是电能）提供了技术先决条件。 2、几种常用高压变频器的主电路分析 (1)单元串联多重化电压源型高压变频器。单元串联多重化电压源型高压变频器利用低压单相变频器串联，弥补功率器件IGBT的耐压能力的不足。所谓多重化，就是每相由几个低压功率单元串联组成，各功率单元由一个多绕组的移相隔离变压器供电，用高速微处理器实现控制和以光导纤维隔离驱动。但其存在以下缺点： a)使用的功率单元及功率器件数量太多，6kV系统要使用150只功率器件(90只二极管，60只IGBT)，装置的体积太大，重量大，安装位置和基建投资成问题； b)所需高压电缆太多，系统的阻无形中增大，接线太多，故障点相应的增多； c)一个单元损坏时，单元可旁路，但此时输出电压不平衡中心点的电压是浮动的，造成电压、电流不平衡，从而谐波也相应的增大，勉强运行时终究会导致电动机的损坏； d)输出电压波形在额定负载时尚好，低于25Hz以下畸变突出； e)输出电压波形在额定负载时尚好，低于25Hz以下畸变突出； f)由于系统中存在着变压器，系统效率再提高不容易实现;移相变压器中，6kV三相6绕组×3(10kV时需12绕组×3)延边三角形接法，在三相电压不平衡(实际上三相电压是不可能绝对平衡的)时，产生的部环流，必将引起阻的增加和电流的损耗，也相应的就造成了变压器的铜损增大。此时，再加上变压器的铁芯的固有损耗，变压器的效率就会降低，也就影响了整个高压变频器的效率。这种情况在越低于额定负荷运行时，越是显著。10kV时，变压器有近400个接头、近百根电缆。在额定负荷时效率可达96%，但在轻负荷时，效率低于90%。 (2)中性点钳位三电平PWM变频器。该系列变频器采用传统的电压型变频器结构。中性点钳位三电平PWM变频器的逆变部分采用传统的三电平方式，所以输出波形中会不可避免地

高压变频器在水泥厂的应用

艾帕高压变频器在水泥行业的应用 摘要：本文主要论述水泥厂风机采用高压变频调速的必要性、可行性、经济性和实际运行经验。对高压变频调速装置的选择，使用提出了一些建议，供水泥厂应用时 参考。 一、 概述 长期以来，我国政府对节能工作十分重视，我国能源节约与资源综合利用“十五”规划提出高压大功率变频调速作为重点发展的节电技术之一，要求大力推动高压大功率变频调速示范工程。 目前，水泥行业的竞争非常激烈，但关键还是制造成本的竞争，而电动机电耗占成本近30％，而拖动风机用的高压电动机在电机中占有很大的比重，因此做好电动机的降耗增效工作就显得极为重要。目前很多水泥厂的风机大马拉小车现象严重，如果利用变频调速技术改变设备的运行速度，以调节风量的大小，可以既满足生产要求，又达到节约电能，同时减少因调节挡板而造成挡板和管道的磨损及经常停机检修所造成的经济损失。因此，在水泥厂风机采用变频调速技术，能节约大量能源，提高生产效率，为水泥厂带来较大的效益。根据具体情况，风机采用变频调速后，节电率在30%-50%范围内，通常1年半到2年左右内可收回变频器的设备和其它安装等附加费用等总投资。 二、 传统挡板调节存在的问题 风机传统的调节方式是调节入口挡板的开度，以此来调节风量，是一种经济效益差、能耗大、设备损坏严重、维修难度大、运行费用高的落后办法。主要存在以下问题： 1.采用挡板调节时，大量的能量损耗在挡板的截流过程中。对风机而言，最有效的节能措施是采用调速来调节流量。由于风机大都为平方转矩负载，轴功率则与转速大致成立方关系，所以当风机水泵转速下降时，消耗的功率大大下降。图1表示了风机采用各种调节方法时消耗功率与风量关系曲线。其中曲线1为输出端风门控制时电机消耗的功率，2为输入端风门控制时电机消耗的功率，3为转差调速控制(采用滑差电机，液力耦合器)时电动机消耗的功率，4为变频调速控制时电动机消耗的功率，最下面一条曲线为调速控制时风机实际所需轴功率（即电机轴输出功率）。可见，在众多的调节方式中，节能效果最好的是变频调速。 2.介质对挡板阀门和管道冲击较大，设备损坏严重。 3.挡板动作迟缓，手动时人员不易操作，而且操作不当会造成风机震动。挡板执行机构一般为大力矩的电动执行器，故障较多，不能适应长期频繁调节，调节线性度差，构成闭环自动控制较难，且动态性能不理想。 4.异步电动机在直接起动时起动电流一般达到电机额定电流的6-8倍，对电网冲击较

两种高压变频器的应用比较

两种高压变频器的应用比较 1 引言 自2003年以来徐塘发电有限责任公司先后对2台300MW机组所属4台一次风机和4台凝泵进行了电机变频技术改造。2003年5月公司首先采用北京利得华福公司生产的HARSVERT-A06/130高压变频器对5#机凝泵电机进行改造。在成功的改造5#机组凝泵电机后，公司又采用美国罗宾康变频器对2台一次风机进行了改造。通过一年多的运行实践，证明采用高压变频器能够大量的节约发电成本，给企业带来巨大的利润。由于两种规格的变频器分别应用在不同的设备上，因此精确的比较两种变频器的优劣是非常困难的事; 但是为了推广变频器在电厂辅机中的应用，有必要对两种变频器在我公司的应用进行综合比较，希望对其他电厂进行变频技术改造有所帮助。 2 变频器的应用形式比较 根据凝泵与一次风机的运行特点和系统结构，我公司在凝泵和一次风机的变频应用形式上存在着较大的差异。2台机组凝泵都采用2泵公用一台变频器的应用形式，而一次风机都采用一机一变频器的应用形式(其一次电气接线图如图1、2所示)。 图1 凝泵变频改造电气接线图

图2 一次风机变频改造电气接线图 对于图1中凝泵的改造，在正常运行时K40、K410断路器合上QF1断路器断开，1#凝泵处于变频运行状态，断路器K420、QF2分开，凝泵联锁投入，2#凝泵处于工频联锁备用状态。当变频运行的凝泵因变频器故障跳闸时另一台凝泵会联锁工频启动。为了防止剩余电荷对变频器的损害在DCS操作系统中设计有逻辑闭锁，即只有在合上变频器输出侧断路器K410或K420后才能合上断路器K40。采用两机公用一台变频器的应用形式不仅能最大限度的利用变频器，而且可以大量节约电厂技改费用的投入;但是由于两台设备公用一台变频器因此对于设备的定期切换就显得较为繁琐。当变频泵跳闸时备用泵工频联锁启动后对凝结水管道的冲击较大。 对于图2中的一次风机的改造，在一次风机变频运行时，断路器QF合上，刀闸K421、K422合上，K423处于断开位置。当变频器故障时需人工手动切换成工频运行。为了防止误操作的发生刀闸K422和K423间装有机械闭锁装置，即在同一时间里刀闸K422和K423只能有一个处于合上状态。一机一变频器的应用形式是最基本的应用方式，相对于两机公用一变频器的应用形式其技术改造费用投入较高。 3 变频器的产品性能比较 北京利德华福和美国罗宾康公司生产的变频器同属于高-高电压源型变频器。变频器输入采用多脉冲整流无需输入滤波器，其输出波形接近于完美的正弦波，对电网的谐波影响较小; 两种变频器同采用无速度传感器矢量控制方式能满足动态响应较高的负载; 都具有功率单元旁路的功能，能够旁路个别故障功率单元保证系统的无间断运行; 功率单元都采用模块化的设计构造，可以方便的更换故障功率单元且更换故障功率单元的时间短;额定负载下变频器的效率都在96%以上。表1是北京利德华福公司变频器与美国罗宾康公司变频器的性能对照表。 表1 两种高压变频器性能对照表

高压变频器主电路图分析及其应用

高压变频器主电路图分析及其应用 1.引言 目前，随着现代电力电子技术和微电子技术的迅猛发展，高压大功率变频调速装置不断地成熟起来，原来一直难于解决的高压问题，近年来通过器件串联或单元串联得到了很好的解决。其应用领域和范围也越来越为广范，这为工矿企业高效、合理地利用能源(尤其是电能)提供了技术先决条件。 2.几种常用高压变频器的主电路分析 (1)单元串联多重化电压源型高压变频器 单元串联多重化电压源型高压变频器利用低压单相变频器串联，弥补功率器件IGBT的耐压能力的不足。所谓多重化，就是每相由几个低压功率单元串联组成，各功率单元由一个多绕组的移相隔离变压器供电，用高速微处理器实现控制和以光导纤维隔离驱动。但其存在以下缺点： a) 使用的功率单元及功率器件数量太多，6kV系统要使用150只功率器件(90只二极管，60只IGBT)，装置的体积太大，重量大，安装位置和基建投资成问题; b)所需高压电缆太多，系统的内阻无形中增大，接线太多，故障点相应的增多; c) 一个单元损坏时，单元可旁路，但此时输出电压不平衡中心点的电压是浮动的，造成电压、电流不平衡，从而谐波也相应的增大，勉强运行时终究会导致电动机的损坏; d)输出电压波形在额定负载时尚好，低于25Hz以下畸变突出; d)输出电压波形在额定负载时尚好，低于25Hz以下畸变突出; e)由于系统中存在着变压器，系统效率再提高不容易实现;移相变压器中，6kV 三相6绕组×3(10kV时需12绕组×3)延边三角形接法，在三相电压不平衡(实际上三相电压是不可能绝对平衡的)时，产生的内部环流，必将引起内阻的增加和电流的损耗，也相应的就造成了变压器的铜损增大。此时，再加上变压器的铁芯的固有损耗，变压器的效率就会降低，也就影响了整个高压变频器的效率。这种情况在越低于额定负荷运行时，越是显著。10kV 时，变压器有近400个接头、近百根电缆。在额定负荷时效率可达96%，但在轻负荷时，效率低于90%。 (2)中性点钳位三电平PWM变频器 该系列变频器采用传统的电压型变频器结构。中性点钳位三电平PWM变频器的逆变部分采用传统的三电平方式，所以输出波形中会不可避免地产生比较大的谐波分量，这是三电平逆变方式所固有的。因此在变频器的输出侧必须配置输出LC滤波器才能用于普通的鼠笼型电机。同样由于谐波的原因，电动机的功率因数和效率、甚至寿命都会受到一定的影响，只有在额定工况点才能达到最佳的工作状态，但随着转速的下降，功率因数和效率都会相应降低。 多电平+多重化高压变频器。多电平+多重化高压变频器的本意是想解决高压IGBT的耐压有限的问题，但此种方式，不仅增加了系统的复杂性，而且降低了多重化冗余性能好和三电平结构简单的优点。因此此类变频器实际上并不可取。 此类型变频器的性能价格优势并不大，与其同时采用多电平和多重化两种技术，还不如采用前面提到的高压IGBT的多重化变频器或者三电平变频器。 (3)电流源型高压变频器

高压变频调速在水泥厂高温风机上的应用

高压变频调速在水泥厂高温风机上的应用 湖北三环发展股份有限公司吴光明 2006-3-10 一、前言 高压交流变频调速技术是90年代迅速发展起来的一种新型电力传动调速技术，主要用于交流电机的变频调速，其技术和性能远远胜过以前采用的调速方式（如串级调速、液力耦合器调速、转子水阻调速等）。高压变频以其显著的节能效益、高的调速精度、宽的调速范围、完善的保护功能、方便的通信功能，得到了广大用户的认可和市场的确认，成为企业电机节电方式的首选方案。变频调速技术现已被应用于各行各业，我公司于2004年起开始将高压变频器应用于水泥行业的电机节能改造，至今已成功用于水泥厂窑尾排风机、高温风机、窑头EP风机、生料磨循环风机的节能改造，取得了许多成功的改造经验，并取得了显著的经济效益，现以荆门某水泥厂的窑尾高温风机变频改造为例，对高压变频应用于水泥行业的节能改造进行分析与总结。 二、变频调速节电原理 异步电动机的变频调速是通过改变定子供电频率f来改变同步转速而实现调速的，在调速中从高速到低速都可以保持较小的转差率，因而消耗转差功率小，效率高，是异步电动机的最为合理的调速方法。 由式 n＝60f/p（1—s） 可以看出，若均匀地改变供电频率f，即可平滑地改变电动机的同步转速。异步电动机变频调速具有调速范围宽、平滑性较高、机械特性较硬的优点，目前变频调速已成为异步电动机最主要的调速方式，在很多领域都获得了广泛的应用。 变频调速具有如下显著的优点： （1）由设备设计余量而导致“大马拉小车”现象，因电机定速旋转不可调节，这样运行自然浪费很大，而变频调节彻底解决了这一问题； （2）由负载档板或阀门调节导致的大量节流损失，在变频后不再存在； （3）某些工况负载需频繁调节，而档板调节线性太差，跟不上工况变化速度，故能耗很高，而变频调节响应极快，基本与工况变化同步； （4）异步电动机功率因数由变频前的0.85左右提高到变频后的0.95以上；

三菱通用变频器使用手册

三菱通用变频器使用手册 FR-A740-0.4K～500K-CHT 0 安全注意事项 1. 防止触电 ?当通电或正在运行时,请不要打开前盖板，否则可能会发生触电。 ?在前盖板及接线板拆下时请不要运行变频器，否则可能会接触到高电压端子和充电部分而造成触电事故。 ?即使电源处于断开时, 除布线, 定期检查外，请不要拆下前盖板。否则，由于接触变频器带电回路可能造成触电事故。 ?布线或检查,请在断开电源,经过10分钟以后,用万用表等检测剩余电压以后进行。切断电源后一段时间内电容器仍然有电，非常危险。 ?变频器请务必良好接地。 ?包括布线或检查在内的工作都应由专业技术人员进行。 ?应在安装后进行布线，否则会造成触电或受伤。 ?请不要用湿手操作开关,以防止触电。 ?对于电缆, 请不要损伤它, 对它加上过重的应力, 使它承载重物或对它钳压。否则可能会导致触电。 ?请勿在通电中进行通风扇的更换,否则会发生危险。 ?不要用湿手碰触底板，否则可能会导致触电。 2. 防止火灾 ?变频器请安装在不可燃物体上，直接安装在易燃物上或靠近易燃物品,会导致火灾。 ?变频器发生故障时，请在变频器的电源侧断开电源。若持续地流过大电流,会导致火灾。?使用制动电阻器时，请用异常信号切断电源。否则可能由于制动晶体管的故障等导致制动电阻器异常发热，从而可能引起火灾。 ?在直流端子P/+，N/-上请勿直接连接电阻器。否则可能会引起火灾。 3. 防止损伤 ?各个端子上加的电压只能是使用手册上所规定的电压，以防止爆裂，损坏等等。 ?确认电缆与正确的端子相连接，否则会发生爆裂，损坏等等事故。 ?始终应保证正负极性的正确，以防止爆裂，损坏等等。 ?正在通电或断开电源不久，请不要接触它，因为变频器温度较高，会引起烫伤。 4. 其它注意事项 请注意以下事项以防止意外的事故，受伤，触电等： (1) 搬运和安装 ?当搬运产品时,请使用正确的升降工具以防止损伤。 ?变频器包装箱堆叠层数不要高于限定的以上。 ?确认安装位置和物体能经得起变频器的重量，安装时应按照使用手册的说明。 ?如果变频器被损坏或缺少元件,请不要运行。 ?搬运时不要握住前盖板,这样会造成脱落。 ?在变频器上不要压上重物。 ?检查变频器安装方向是否正确。 ?防止螺丝，电缆碎片或其它导电物体或油类等可燃性物体进入变频器。 ?不要使变频器跌落,或受到强烈冲击。

高压变频器在行业中的应用

高压变频器在行业中的应用 电力行业：给水泵，引风机，送风机，灰浆泵，循环泵 冶金行业：泥浆泵，引风机，除垢泵，传送带，吸尘风机，离心进料泵，高炉鼓风机 水处理行业：净化泵，清水泵，加压泵，污水泵 石化行业：注水泵，引风机，挤压机，电潜泵，混合器，主管道泵，气体压缩泵，锅炉给水泵 水泥行业：窑炉引风机，压力送风机，冷却器洗尘风机，预热塔风机，生料碾磨引风机，分选器风机，主洗尘风机，窑炉送气风机 电力行业的变频改造应用： 变频前： 风机水泵传统的调节方式是调节入口或出口的挡板阀门开度，以此来调节流量和压力： 1.采用挡板阀门调节时，大量的能量损耗在挡板阀门的节流过程中。 2.介质对挡板阀门和管道冲击，损坏严重。 3.挡板阀门动作迟缓，手动时人员不易操作，而且操作不当会造成风机震动。 4.异步电动机在直接起动时起动电流一般达到电机额定电流的6-8倍，对电网冲击较大，也会对电机和机械负载造成冲击。 变频后： 1. 节约了原来损耗在挡板阀门节流过程中的大量能量，大大提高了经济效益。 2.采用变频调速后，可实现软起动，对电网的冲击和机械负载的冲击都不存在了，同时延长了电机和风机水泵的寿命。 3.采用变频调速后，可以很方便地构成闭环控制，进行自动调节，通过变频器调节电机转速，可以平稳地调节风量，流量，且线性度较好，动态响应快，使机组在更经济的状态下安全稳定运行 。 主扇风机的变频改造应用： 主扇风机采用电机直接启动，存在以下几个问题: 1、电能的严重浪费：矿山建设的特点是，巷道逐年加深，产量逐年增加，所需的通风量逐年上升。但矿井通风机在设计选型时，往往是按最大开采量时所需的风量为依据的，一般都留有余量 ，因此矿井在投产后几年甚至十几年内，矿井通风机都是处在低负载下运行。 2、启动困难，机械损伤严重，主扇风机采用直接启动，启动时间长，启动电流大，对电动机的绝缘有着较大的威胁，严重时甚至烧毁电动机。 3、自动化程度低，主扇风机依靠人工调节档板，更不具备风量的自动实时调节功能，自动化程度低。 空气压缩机的变频改造应用： 空气压缩机工作时总是在重复满载-卸荷工作方式。满载时的工作电流接近电动机的额定电流；卸荷时的空转电流约为30－50％电动机额定电流，这部分电流不是做有用功，而是机

PLC与变频器在水泥厂皮带运输控制系统中的运用及设计

PLC与变频器在水泥厂皮带运输控制系统中的运用及设计 发表时间：2013-06-21T15:49:41.250Z 来源：《素质教育》2013年4月总第117期供稿作者：周淑英[导读] 水泥厂的皮带运输系统由于采用传统继电控制系统，故障率大，维修不便。 周淑英广东省东莞技师学院523112 摘要:水泥厂的皮带运输系统由于采用传统继电控制系统，故障率大，维修不便。采用了PLC 与变频器结合的控制方案来替代继电控制系统，运行结果证明重建后的系统稳定可靠，故障率降低，有效地降低企业故障成本，提高了企业经济效益。关键词: 皮带运输PLC 变频控制水泥厂物料输送系统在产品包装、流水作业、检测等相关行业中应用广泛，但它对系统准确性、可靠性以及自动化水平要求都很高。某水泥厂有运输皮带16条，分别将水泥运往包装库或散库。该水泥厂采用传统继电器、接触器控制方式的物料输送控制系统，由于该类控制系统电气元件多、安装比较分散，控制系统复杂、操作难度大、并且安装和维修工作量大、修改控制方案艰难，从而大大影响了企业的生产效率。另外，由于水泥厂环境较恶劣，加之皮带运输系统使用年限较长，所以故障率高，可靠性低，急需改造或重建。在排除了对运输线进行改造的方案后，决定对运输系统进行重建，在设计方案上采用了PLC与变频器相结合的控制方式。 一、运输线设计方案 1.皮带运输系统采用自动、手动两种控制方式，由自动/手动开关进行切换。全部设备操作在主控制室里进行，系统与设备运行状态可以在控制室控制界面中观察，工作人员可在控制界面中控制各设备的起停。 2.系统开启时各皮带电机按逆物料流方向启动，系统关闭时各皮带电机按顺物料方向停机，以避免皮带上物料堆积。 3.在各皮带两侧设跑偏开关，皮带跑偏超过10°时发出警告信号，跑偏超过20°时发出警告信号并强制停机。 4.在传送带上设置物重传感器，传送带上的物重转换后经PLC的PID运算器进行比例、积分、微分运算后，作为变频器的给定频率，对电机转速进行自动控制。 5.上位机实时监控并显示系统及各设备的运行情况，对报警、紧急停机等事件做出实时记录。 二、PLC 控制的硬件设计 根据该厂车间工艺的特点及控制任务，本方案控制系统的主控制器选用了德国西门子S7-300可编程控制器，并以主从方式通过PROFIBUS-DP缆线完成连接。上位监控机设置在中心控制室，通过PLC控制系统来控制变频器的起动停止操作。系统检测信号经PLC处理后对直接与变频器连接的电动机进行自动控制．并通过PLC对各电机进行短路、断路以及过流、过载等情况的监测及保护。PLC及变频器控制系统结构框图如图1所示，硬件选型如下表所示。 PLC及变频器系统硬件选型表

高压变频器的基本构成及技术应用实践

高压变频器的基本构成及技术应用实践 摘要：本文主要阐述我厂所使用的罗宾康高压变频器的系统组成及其技术特点，并介绍在我厂延迟焦化气压机设备使用中所产生的问题进行阐述、分析，进而采取有效的应对对策，解决生产实际问题。 关键词：高压变频器发热拓扑结构电容逆变温度 1、前言 目前世界上的高压变频器不像低压变频器一样具有成熟一致的主电路拓扑结构，而限于功率器件的电压耐量和高压使用的矛盾，国内外各高压变频器的生产厂商采用不同的功率器件和不同的主电路拓扑结构，以适应不同的电压等级和各种拖动的设备要求，因而在各项性能指标和适应范围上也各有差异。 主电路拓扑结构主要有： （1）功率器件串联二电平直接高压变频； （2）采用HV-IGBT、IGCT的多电平电压源型变频器； （3）采用LV-IGBT的单元串联多重化电压源型变频器等。 2、单元串联多重化电压源型变频器技术 2.1 西门子罗宾康公司利用单元串联多重化技术，生产出功率为315kW～10MW的完美无谐波 （PERFECTHARMONY）高压变频器，无须输出变压器实现了直接 3.3kV 或6kV高压输出；首家在高压变频器中采用了先进的IGBT功率开关器件，达到了完美无谐波的输出波形，无须外加滤波器即可满足各国供电部门对谐波的严格要求；输入功率因数可达0.95以上，THD<1%，总体效率（包括输入隔离变压器在内）高达97%。达到这么高指标的原因是采用了三项新的高压变频技术：一是在输出逆变部分采用了具有独立电源的单相桥式SPWM逆变器的直接串联叠加；二是在输入整流部分采用了多相多重叠加整流技术；三是在结构上采用了功率单元模块化技术。 2.2 单元串联多重化电压源型变频器主电路基本构成 所谓多重化技术就是每相由几个低压PWM功率单元串联组成，各功率单元由一个多绕组的隔离变压器供电，用高速微处理器实现控制和以光导纤维隔离驱动。多重化技术从根本上解决了一般6脉冲和12脉冲变频器所产生的谐波问题，可实现完美无谐波变频。 2.2.1 6kV变频器的主电路拓扑结构 图1为6kV变频器的主电路拓扑结构图，每组由5个额定电压为690V的功率单元串联，因此相电压为690V×5=3450V，所对应的线电压为6000V。 2.2.2 五功率单元串联变频器的电气连接 图2为五功率单元串联变频器的电气连接，每个功率单元由输入隔离变压器的15个二次绕组分别供电，15个二次绕组分成5组，每组之间存在一个12°的相位差。每个功率单元都是由低压绝缘栅双极型晶体管（IGBT）构成的三相输入，单相输出的低压PWM电压型逆变器。 2.2.3 功率单元电路 图3为功率单元电路，每个功率单元输出电压为1、0、-1三种状态电平，每相5个单元叠加，就可产生11种不同的电平等级，分别为±5、±4、±3、±2、±1和0。