直流变频器论文

直流变频器论文（共7篇）

直流变频器论文 篇1

摘要：介绍变频器的基本结构和工作原理, 通过分析变频器直流母线电容器的特征, 指出检测漏电流的必要性和活化长时间存放劣化的变频器直流母线电容器的方法, 最后介绍工厂较易实现的变频器活化方法, 并建议每年对存放的变频器做预充电活化一次, 以保证变频器直流母线电容器不因长时间存放而劣化。

关键词：变频器,直流母线,电解电容,漏电流,活化,限流电阻

0 引言

变频器由主电路和控制电路组成。其中, 主电路又由输入整流单元、中间直流环节和逆变输出单元组成。由于变频器中间直流环节的大容量电解电容长期存放后会劣化, 因此一年内至少对变频器充电一次。如果变频器长时间存放而未充过电, 那么突然上电, 过大的漏电流和纹波电流的共同作用将使电解电容器过热而发生“爆浆” (也称为“爆壳”) 事故。为了防止类似事故的发生, 长期存放的变频器投用前最好从变频器上将直流母线电容器拆解下来, 检测电容器的漏电是否符合要求, 必须时要进行活化处理。

1 电解电容器漏电流检测与活化方法

图1是一种简易的电解电容器漏电检测电路。被检测的电容器若漏电, 则Ri电阻上会产生电流, 两端会产生压降, 反之, 无电流则无压降。漏电流的大小与电容类型、质量、电压等实时关联, 只要测出Ri电阻两端电压, 通过欧姆定律就可计算出漏电流。漏电流值在该类型电容器规定容许范围内, 则属于正常。

电路启动工作时, 在空载或被测电容无漏电情况下, 因滤波电容上的均压电阻和并联的泄放电阻Rt会保持电路的稳定使空载电压不会升高, 故测量点热端的电压会根据接入Rn限流电阻各档的阻值得到一个档次的测试用电压 (根据输入电压变化) 。热端输出为260V, 实际应用中即使测试耐压250V电容, 安全方面亦不会发生问题。原因一是若电容漏电, 热端电压会因出现漏电负载而下降;原因二是电阻Ri可充当限流电阻。

若电容漏电流严重超标, 则需安全可靠地活化劣化的电容, 一般按图2电路和相应步骤进行。

第一步, 先做低弱电活化, 取电容标称耐压值1/5~1/8的电压对电容试充电。充电1s后, 断开电源, 观察电容有无异常, 手摸电容外壳有无发热;若正常, 则用万用表测量电容是否已建立起电压值。一般长期闲置电容的这个电压会因内部漏电而以较快速度回落, 这是正常现象;但是已损坏电容是建立不起这个电压值的。若能建立电压值, 则证明此电容可继续下步的活化程序。

第二步, 使用快速放电法激活电容。断开电源, 将电容两极短路 (为了防止电火花, 可用一只100W普通白炽灯泡串接放电) , 进行快速充电, 要如此往复进行多次充放电才会取得活化效果。然后, 将需要活化的电容以电容标称耐压值1/5~1/8的低压充电一至几小时进行初步老练, 通电后, 电容若发热, 但接入的极性正确, 则要考虑电容漏电严重无法继续活化。

第三步, 取电容标称耐压值1/2~2/3电压, 重复实施第二步的快速充放电过程, 再以此电压对电容继续充电几小时, 再次进行老练, 并观察电容有无异常、有无发热。

第四步, 取电容标称耐压值80%~90%电压, 重复实施第二步的快速充放电过程, 再以此电压对电容继续充电24h, 进行深层次老练, 并观察电容有无异常、有无发热。

通常, 电解电容经以上步骤后均能恢复原有容量, 且漏电流均能恢复正常值, 此时电容耐压值已基本恢复。

2 工厂简易变频器活化方法

鉴于将电容器从变频器本体拆解下来检测漏电流和活化处理, 需要经验丰富的电工师傅经过专门培训后才可以胜任, 下面介绍三种比较简易的活化方法。

2.1 使用交流调压电源对变频器充电活化

可调压电源的选择取决于变频器的供电电源。单相或三相变频器均可采用单相调压电源充电 (L+接L1、N接L2或L3) , 对于进线电压为单相或三相AC 230V的变频器, 可采用单相AC 230V、2A调压器。由于是同一个整流器, 因此所有的直流母线电容将同时充电。具体的充电步骤按产品说明书进行。较常用品牌变频器对存放时间及活化要求见表1。

若产品说明书没有明确说明变频器活化充电步骤, 则可按图3进行变频器空载充电活化。

(1) 变频器存放时间小于1a, 不需要充电。

(2) 变频器存放时间超过1a, 小于2a, 按“1”线全压空载充电1h。

(3) 变频器存放时间超过2a, 小于3a, 按“2”线从25%额定电压开始逐步加压到额定电压, 每步约30min。

(4) 变频器存放时间超过2a, 小于3a, 按“3”线从25%额定电压开始逐步加压到额定电压, 每步约120min。

因为电容充电时电流非常小, 所以可使用小容量调压电源, 如2A。

2.2 使用直流调压电源对变频器充电活化

在变频器一次接线端子排上大都会有一对标有正负极符号的端子与直流母线相连, 通过这两个端子, 可将可调的直流电源加到变频器直流母线上, 用来活化直流母线电容。此直流充电电流不宜过大, 一般要求小于500mA, 因此需在直流可调电源与变频器间串联一个不小于300Ω的限流电阻。

存放2a内的变频器可直接用交流电空载充电;只有存放超过2a的才考虑用直流充电活化, 活化充电时间和充电曲线可参照交流充电曲线。最终充电活化的直流电压要达到变频器额定交流输入电压的1.35~1.45倍。

2.3 工频电源充电活化

对于2~3a未上电变频器, 先将单相220V接入变频器输入端, 并监控直流母线电压, 待直流母线电压稳定后持续充电2h;然后将单相220V电源改为两相380V电源加到变频器输入端, 待直流母线电压再次稳定后持续充电约2h;最后在变频器输入端施加三相380V电源, 待直流母线电压稳定后再持续充电4~6h。这样, 变频器活化过程结束。

对于存放3a以上未上电变频器, 预充电时, 首次接入单相220V, 接通几秒断开, 再接通几秒断开, 通电时间随次数逐渐延长, 断电时间随次数逐渐缩短, 最后连续通电。长期不通电的电解电容器相当于短路状态, 通电和断电的目的是激活电解液, 若一次性强制通电, 则短路充电电流就可使电解电容器爆炸。

3 结束语

变频器长期存放后需进行预充电活化, 对此本文介绍了三种简易的空载预充电活化方案。为了减轻变频器活化任务, 建议电气负责人员和仓库负责人员共同更新变频器存放保管的SOP标准程序, 明确变频器存放过程中最好每年对存放的变频器做一次1h空载预充电, 以保证变频器各项功能的完好。

参考文献

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直流变频压缩机振动分析 篇2

随着能效的提升和人们对变频空调舒适性的逐渐认知,可以预测,直流变频空调将逐渐成为市场的主流,而直流变频压缩机作为直流变频空调的心脏,也成为决定直流变频空调质量的关键技术之一。其中,压缩机的振动设计,涉及到空调的管路配置、控制器的转矩补偿等,直接影响到空调的可靠性、噪音和耗功。

本文主要从压缩机本体的振动机理的分析出发,通过优化压缩机结构,使空调管路的振动进行了控制和改善。

1 直流变频压缩机的振动

与定频压缩机相比,变频滚动转子式压缩机的运行频率更宽,它需要面临从10Hz到120Hz运行所带来的各种影响,下面根据运行原理对其进行进一步的探讨

1.1 压缩机的主要振动源

对于滚动转子式压缩机,它由电机带动泵体进行转动,并通过泵体压缩气体来实现整个压缩过程,而在此过程中,泵体转动所需要克服的是气体力和运动部件运行所需的摩擦力,通过力学计算,从凌达某一款定频压缩机的泵体阻力矩曲线图中可以看出,单相异步电机的力矩Tm波动相对泵体阻力矩Tp要小很多,而此差值为滚动转子式压缩机的主要振动源,并且此差值越大,则压缩机的振动源就越据烈。

1.2 变频压缩机的振动特点

变频压缩机需要面临低频和高频所带来的变化,从压缩机的旋转运动方程1可以看出:

因为力矩差值的存在,压缩机在每一转的旋转过程中是不停地进行加速和减速运动。而当控制器设定压缩机在某一频率运行的时候,它在运转一周的过程中,电机提供力矩冲量与泵体消耗力矩冲量基本抵消。

根据方程1,可以得出,当压缩机运行频率降低的时候,压缩机的转速也会同样波动,但转速波动比即Δω/ω将变大,从而导致振动加剧,当出现时,压缩机甚至会出现停机现象,通过计算,模拟出变频机的泵体阻力矩与电机力矩在低频运行时的曲线。

1.3 变频压缩机在空调匹配中的振动改善实例

变频压缩机112研发初期,在进行匹配空调的时候,发现管路的应变较大,通过筛查,初步确定振动源就是压缩机,对其振动进行测试。

通过测试,得出压缩机的吸气口的振动数据。

从数据得知:压缩机上下向和径向的加速度同切向的加速度较为接近,使得整机在具有切向振动外,其他两个方向的振动明显,但切向加速度仍然最大,此振动源初步断定为压缩机的运动部件的转速波动所致。

出现这一问题后,从以下两个方面对该问题进行了探讨。

(1)变更泵体结构

泵体的力矩波动主要是由于气体力造成,而泵体结构的设计特点决定了气体力的变化,为了验证不同缸高缸径对气体力的影响,进行了如下方案设计,首先确认是否能从源头上降低气体力的波动。

保证压缩机在相同排量下,通过调整缸高、缸径,计算其阻力矩和最大阻力矩的变化。从而可以得出,变换缸高、缸径对最大阻力矩的变化量影响不大,也就是不会改善旋转角速度的波动。

(2)增加运动部件的转动惯量

因压缩机的阻力矩在排气量确定的情况下,不会发生较大的变化,所以只能通过增加零件的转动惯量来缓减角加速度的变化。传统的定频机设计中,旋转部件的转动惯量会影响到启动力矩,而变频压缩机的启动实现了“软启动”,通过优化启动模式,可以使变频机按照一定的角加速度进行启动,所以,对于变频机而言,增加转动惯量对启动性能是不会有很明显的恶化的。同样对变频压缩机112进行改进,把该旋转部件的转动惯量增加了20%。

后续进行的装机试验,测得压缩机吸气口的振动数据如下:

通过测试结果可以看出,压缩机的切向加速度在低频时有一定降低,但是上下向的加速度改善较大,后续通过进一步测试空调管路,应变情况良好。

2 结论

变频压缩机的振动问题,一直是空调实现低频化的一个难点问题,长期以来,主要通过控制器的转矩控制来优化;而通过本文的试验和理论分析,为以后变频压缩机的振动优化指出了一个方向。

参考文献

直流变频器论文 篇3

1 无刷直流电机工作原理

1.1 无刷直流电机的结构

无刷直流电机主要由永磁电机本体、转子位置传感器和电子换相线路3大部分组成。无刷直流电机靠电子换相线路切换定子绕组的导通, 形成旋转的磁场, 驱使转子旋转。无刷直流电机内部有检测转子位置的位置传感器, 位置传感器实时的把检测到的转子相对于定子绕组的位置反馈给控制器, 控制器根据转子反馈回的信号向电子换相线路发出控制信号, 控制定子绕组的下个导通状态[2]。三相绕组的无刷直流电机绕组连接方式主要有两种:三相Y形连接方式和三相△连接方式;而三相Y形连接的运行方式又有两种:半控电路与全控电路;三相半控电路方式又称三相半桥式驱动方式, 在一个运行周期每个绕组只通电1/3周期的时间, 特点是结构简单, 不足是绕组的利用率低、转矩的波动较大。相比较而言, 三相全控电路运行方式即三相全桥式驱动, 驱动电路有6个功率器件。这种控制方式优势明显, 绕组利用率高, 转矩脉动较小, 所以在大部分场合的应用中都采用了三相全控的驱动方式[3]。三相全控方式又可以分为两两导通方式和三三导通方式。其中, 两两导通方式是指任何时刻都有两个功率管处于导通状态, 电机以60°电角度步进式旋转, 每个周期旋转6步, 每次的步进对应60°电角度 (1/6周期) , 每次步进同时开通和关闭一个功率管。三三导通方式是指任何时刻均有3个功率管导通, 每隔60°电角度 (1/6周期) 换相一次, 其硬件原理完全相同, 只是功率管的导通顺序不同, 每个功率管通电180°电角度。

1.2 无刷直流电机的数学模型

本文研究的无刷直流电机为三相Y形连接的两两导通的控制方式。

假设电机是理想模型:电机磁路不饱和, 涡流损耗和磁滞损耗忽略不计, 三相绕组完全对称, 忽略齿槽反应、忽略换相过程换流和电枢反应的影响, 且反电势波形为120电角度的梯形波。三相绕组的电压平衡方程式可以表示为

式中, Ua、Ub、Uc分别为三相绕组的相电压, R为绕组的电阻, ia、ib、ic分别为绕组的相电流, d/dt为对时间的微分, L为绕组的自感, M为绕组的互感, ea、eb、ec分别为三相绕组的相反电动势。

无刷直流电动机的电磁转矩是由定子绕组中的电流产生磁场与转子永磁体磁极产生的磁场相互作用产生的。电磁转矩方程表达式为

式中, Te为电磁转矩;Ω为电机机械转速。

电机运动方程为

式中, TL为负载转矩;B为粘滞摩擦系数;J为转子转动惯量。

1.3 无刷直流电机的起动特性

起动特性是指电机转速从零到稳定运行状态过程中, 转速及电枢电流的变化曲线。电机在起动瞬间, 转速及电枢反电动势为零, 因此, 起动瞬间电枢电流表达式为

式中, ΔU为功率晶体管管压降。

功率晶体管管压降一般较小, 绕组电阻较小, 这就导致了电机的起动瞬间电枢电流过大, 是稳定运行时的几倍, 甚至几十倍, 电枢电流大, 电磁转矩也会较大, 这就有利于电机的快速起动, 随着转速的增加, 电枢反电动势也增加, 电枢电流增长到最大值时开始减小, 随着电枢电流的减小, 电磁转矩也开始减小, 电机转速缓慢增加, 当电磁转矩与负载转矩达到平衡时, 电机开始稳定运行, 空载起动时电机电枢电流与转速随时间的变化曲线如图1所示。

2 无刷直流电机调速系统仿真模型

无刷直流电机变频调速系统仿真模型如图2所示, 系统主电路由模块直流电源Us、逆变器PWM和永磁同步电动机Permanent Magnet Synchronous Machine组成, 其中永磁同步电动机的励磁类型选择梯形波Trapezoidal。系统控制部分主要有转速给定模块n*, 速度调节模块Speed Control, 控制器单元Controller组成[4,5]。

直流电源、逆变器、电动机模块直接使用Simulink系统自带的模块, 放大器np用于设置电机的极对数, 速度调节模块Speed Control通过给定转速与电动机的实际转速的比较, 经过比例、积分、脉宽调制器环节, 输出脉宽控制信号, 用于调节无刷直流电机的三相电压[6]。速度调节模块Speed Control内部结构如图3所示。

控制器单元Controller主要是根据转子磁极的位置控制逆变器模块的6个开关器件的开关次序。由电动机观测得到转子位置角thetam, 通过Rounding Func-tion、Relational Operator等模块运算得到以360°为周期, 每隔60°产生一个脉冲宽度为120°的方波脉冲, 该方波脉冲与速度调节模块产生的脉宽信号经过与门运算产生6路驱动信号, 输出控制逆变器[7]。控制器单元Controller内部结构如图4所示。

3 仿真结果及其分析

仿真模型中电动机的参数具体设置为:定子每相绕组电阻R=4.765Ω, 定子每相绕组电感L=0.008 5 H, 转动惯量J=0.008 kg·m2, 极对数p=2, 励磁磁通0.184 8 Wb, 励磁脉冲宽度120°, 电机工作的额定电压300 V, 额定转速n=3 000 rad·min-1。仿真时间设置0.2 s, 起动时负载是0.5 N·m, 在0.1 s时, 负载是1.5 N·m[8]。

无刷直流电机三相定子电流仿真波形如图5~图7所示, 从图中可看到无刷直流电机的三相定子电流的波形是交流方波, 起动瞬间电流较大, 进入稳态后, 同一时刻有两相导通, 按照转子的位置交替换相, 由于采用了PWM控制, 导致了在导通区间内电流有脉动。

无刷直流电机转速仿真波形如图8所示, 从图中可看出, 此控制系统使电动机响应速度较快, 起动时快速进入稳态, 在0.1 s时, 增加了负载, 转速有微小波动, 但仍可较快稳定在额定转速上, 且抗干扰性能好[9]。

无刷直流电机电磁转矩仿真波形如图9所示, 启动瞬间, 启动电流较大, 电磁转矩也较大, 但可较快进入稳态, 由于定子电流有波动, 导致了电磁转矩也有波动, 但从总体上来看较为稳定, 在0.1 s增加负载时, 电磁转矩也能很快进入稳态[10]。

4 结束语

基于模块化的思想搭建了无刷直流电机变频调速控制系统仿真模型, 所搭建模型在仿真平台上能稳定运行, 仿真结果表明, 采用闭环控制系统, 使电动机的抗干扰性强, 通过速度调节器模块和控制器单元可使无刷直流电机具有较好的调速性能, 同时所搭建的仿真平台可为有关算法验证、PI参数整定、无传感器的控制等控制系统方面提供了参考。

参考文献

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直流变频器论文 篇4

国内某大型空气压缩机站共有10台10kV、12MW同步电机,它们由旋转变频系统进行软起动。通过用数字直流调速器对旋转变频系统中的调速稳速装置进行改造,显著提高了该系统变频软起动的可靠性和稳定性,降低了操作难度和试验风险,取得了很好的效果。

1 旋转变频系统简介

1.1 旋转变频系统结构

旋转变频系统电气原理如图1所示。系统由1套变流机组、1套变频机组、2套调速稳速装置(即KG)及其它辅助设备构成。变流机组由1台10kV、5MW同步电机(即TD)带动同轴联接的2台单机容量为2 200kW的直流发电机(即1ZF、2ZF);变频机组由2台单机容量为2 070kW的直流电机(即1ZD、2ZD)带动同轴联接的1台10kV、5MW的同步发电机(即TF,额定转速为750r/min)。该变频系统用于10台10kV、12MW同步电机(即TD2)的软起动。

1.2 旋转变频系统原理

根据电力拖动原理,旋转变频系统本质上属于直流调速中的直流发电机—直流电机系统(即G-M系统)。机组的变频原理为:保持ΦD为给定常量(一般1ZD、2ZD的励磁电流设定在65A),通过调节1ZF、2ZF的励磁电流If,改变TF的输出频率fTF,最终使变频系统满足负载并网(另外还需要对TF的励磁电流进行调节,以使其输出电压与工频电网电压一致)或调速稳速要求。因此,调速稳速装置对旋转变频系统的控制起着重要作用。

1.3 旋转变频系统的输出范围及特点

旋转变频系统的交流输出范围为:电压200V～11kV,频率0.8～50Hz。当调速稳速装置输出为零时,1ZF、2ZF靠“剩磁”发电,变频机组的转速约为12r/min。旋转变频系统具有以下特点:

(1)可以实现超低频(0.8Hz)起动,起动冲击电流不到负载同步电机额定电流的40%。

(2)对被起动的同步电机无特殊要求,对工频电网及其它并联电气设备无谐波影响。

(3)可以依次、连续起动多台同步电机。

(4)可用于同步电机调速。

1.4 模拟式调速稳速装置存在的问题

旋转变频系统原有2套模拟式调速稳速装置(1KG、2KG互为备用),由大量的分立电子元件集成插件式控制单元,功率部分为6个可控硅构成的三相全控桥。1KG和2KG共用1台整流变压器和1套齿盘式转速反馈器件。由于模拟式装置中的电子元器件参数性能易受环境因素影响,且反馈元件性能不高,因此系统的响应速度、控制稳定性都不高。随着使用时间增长,1KG、2KG性能下降,故障率增加,排故周期长,给设备正常运行带来较大隐患。

2 数字直流调速器简介

2.1 数字直流调速器的发展及现状

数字直流调速器由三相交流电源直接供电输出直流,用于为直流电机电枢和励磁供电,完成调速任务,所有的控制、调节、监控及附加功能都由微处理器来实现。以微处理器为核心的数字直流调速器在硬件上不受器件温度漂移的影响,全部控制在VLSI技术和微机化硬件环境下由程序软件完成,系统内部信息交换以数字方式进行,能够进行逻辑判断和复杂计算,更改灵活方便。数字直流调速器具有很高的精度、优良的控制性能和强大的抗干扰能力,广泛应用于直流调速以及电机励磁领域。

2.2 数字直流调速器的特点

(1)自带参数设定单元,不需要其它任何附加设备便可完成参数的设定。

(2)给定值和反馈值的输入既可采用数字量也可采用模拟量。

(3)高性能的16位(也有32位的)微处理器负责电枢和励磁回路所有的调节和传动控制,调节功能由软件中参数构成的程序块来实现。

(4)功率单元模块化,结构紧凑,便于系统集成。

(5)具有完善的参数及状态显示、监控报警、故障诊断以及自适应、自学习等功能。

(6)通过PC机和调试软件,能方便地实现远距离的参数设定、修改、显示、监控等功能,对系统调试非常有利。

(7)使用通信选件,既可实现本装置与其它调速装置间的对等通信,也可实现本装置与PLC和上位PC机间的实时通信。

3 数字直流调速器在旋转变频系统中的应用

3.1 6RA70数字直流调速器简介

6RA70数字直流调速器是SIEMENS高性能全数字直流调速装置,具有当今数字调速器的所有特点,输入为三相电源,可为变速直流电机的电枢和励磁供电,额定电枢电流为15～3 000A。所有的开环和闭环驱动控制及通信功能由2台功能强大的微处理器实现,所需控制功能可以通过参数将软件所提供的程序块方便“连接”来实现。

6RA70直流调速装置电枢回路为由模块化可控硅构成的紧凑型三相桥式全控电路,采用标准的转速、电流双闭环控制结构;通过其软件丰富的自由功能模块的相互搭接,能够组成一个三闭环的控制结构,为直流机组提供三闭环控制。另外,系统软件还提供了工艺控制器、斜波函数发生器、转矩限幅、电流限幅、滤波器、预控制器、反电势调节器等环节和功能,进一步改善了系统的静、动态特性。操作面板或外接PC使参数修改很方便,对系统调试十分有利。完善的参数及状态显示、监控报警、故障诊断等功能也非常有利于运行监视和排故。

3.2 用6RA70直流调速器改造2KG的主要器件配置

3.2.1 直流调速器型号选择

根据旋转变频系统工艺要求,直流调速器选择6RA7031-6DS22-Z型,其额定输入电压为400V(3AC),额定输出电流为125A,单象限工作。其它选件有CUD2扩展板和S00自由编程软件。

3.2.2 主回路主要电气器件配置

2KG设置与1KG相互独立的30kVA三相整流变压器。电枢回路输出接预负载电阻,以提高可控硅从截止到开通过渡的可靠性与稳定性。在输出侧并联吸收二极管提供励磁电流的泄放回路,减小装置关断时产生的过电压。自动开关和快熔装置起过流及短路保护作用。

3.2.3 反馈元件

直流主回路电流反馈元件为霍尔电量传感器;转速反馈元件为增量型旋转编码器;励磁电流反馈由6RA70内部交流互感器提供。

3.3 6RA70直流调速器控制原理及外围电气

根据变频系统工作原理及控制要求,2KG设置为单/三环控制可切换,远程/就地操作可切换。控制原理框图如图2所示,外围电气图如图3所示。

需要说明的是,由于只使用6RA70直流调速器内部电枢部分给1ZF、2ZF提供励磁电流,因此6RA70直流调速器中“电枢电流控制单元”即为2KG的“励磁电流控制单元”。

3.4 6RA70直流调速器内部参数设置

根据工艺及接口要求修改内部参数,以便通过强大的软件实现原理框图中的控制功能,这些功能包括内部功能块的选取与软件连接、基本输入/输出参数、反馈环节输入/输出接口定义参数、各控制单元(速度控制单元、电枢电流控制单元以及励磁电流控制单元)PI参数等。

3.5 调试

为了降低系统调试风险,2KG的调试分三个阶段:2KG输出接模拟负载(电阻1.1Ω,额定电流92A)调试;变频系统空载调试;变频系统带负载调试。在调试过程中,通过对各控制单元进行调节,逐步优化相应参数值,实现设计要求。对参数的修改及各种电量的显示监测,都可以通过其简易操作面板PMU或外接PC,在预装的DriveMonitor软件界面上进行。

4 旋转变频系统采用数字直流调速器的优点

经过三个阶段的调试,采用6RA70调速器改造后的2KG能满足12MW同步电机变频软起动要求,在空气压缩机站的实际运行中取得了很好的效果。本系统具有以下优点:

(1) 2KG与1KG反馈元件相互独立,互不影响。

(2)数字直流调速器内部软件功能强大,参数修改方便,极大地降低了调试难度和调试风险。完善的保护功能和丰富的故障自诊断功能利于设备维护检修,缩短了排故周期。

(3)调节平滑,降低了变频软起动操作难度和运行风险。在软起动12MW同步电机时,可控硅从截止到导通过渡平稳,直流主回路几乎无冲击电流,系统震荡很小。

(4) 2KG丰富的硬件及软件接口对今后12MW同步电机采用自动并网装置实现自动并网改造十分有利。

5 结束语

采用SIEMENS的6AR70直流调速器对调速稳速装置2KG进行改造后,旋转变频系统性能可靠、工作稳定、冲击电流小,降低了操作难度和10台大型同步电机软起动风险。

摘要：简述旋转变频系统的工作原理和数字直流调速器的特点,详述数字直流调速器在旋转变频系统中的应用。

关键词：数字直流调速器,旋转变频系统,调试

参考文献

直流变频器论文 篇5

八大节能技术

全直流变频压缩机: (1) 集中式绕组电机; (2) 180o正弦波驱动; (3) 高压腔结构设计; (4) 汝磁铁铁芯。

无级调速bldc风机:无极调速比常规交流电机省电50%, 根据系统压力控制转速 (表现压力传感器) 。

17.6℃过冷却技术: (1) e-pass冷凝器结构设计; (2) 2-1冷媒流路设计; (3) 板式过冷 (板式换热器, 在底板位置) 。

“鱼鳍”换热器技术: (1) 高效内螺纹铜管; (2) “鱼鳍”刺片设计技术。

5.26℃节能锁功能。

精确的冷媒控制技术: (1) 双电子膨胀阀 (EXV) ; (2) ±0.5℃温度调节范围。

快速冷暖技术: (1) 低频起动, 减少对电网冲击; (2) 快速响应, 迅速升频。

新风联动技术: (1) 新风联动, 实现过渡季节的节能; (2) 夏、冬季房间高品质空气。

四大稳定技术

智能回油技术: (1) 99.9% 高效油分离器; (2) 压缩机抛油技术; (3) 无均油管模块组合; (4) 智能回油控制技术 (表现传感器) 。

tirple后备运转技术: (1) 压缩机; (2) 模块 (主机) ; (3) 风机。

三重轮换技术: (1) 外机模块之间轮换; (2) 单模块之间里面的压缩机轮换; (3) 不同模块之间的压缩机轮换。

360o全面保护功能: (1) 缺氧保护; (2) 四通阀换向保护; (3) 内机丢失报警功能; (4) 压缩机运转电流, 排气温度保护; (5) 高/低压压力保护; (6) 驱动模块保护功能。

pump-down冷媒处理技术, 存储冷媒在高压侧避免压缩机二次启动时液击。

六大人性化设计

超级VIP控制器:VIP功能, 实现个性化需求。

恒温调湿 (波动0.5℃) 。

超级静音技术: (1) 压缩机静音技术; (2) CFD风道优先设计; (3) 夜间静音模式、强制静音模式、超静音模式; (4) 优选风叶设计。

低温快速制热高温快速制冷:大直径风叶快速响应, 实现低温制热, 高温制冷。

先进的控制技术: (1) 线控器最多实现16台内机控制; (2) 集控器。最多实现64台内机控制;分组控制;集控软件, 实现运程可视化控制。

直流变频器论文 篇6

硬件升级

压缩机, 新一代大容量高压腔直流变频压缩机;风机, 全直流变频风机, 最高出风静压可达85 Pa;换热器G型7小管经换热器, 360度换热, 换热效率13%;系统保护, 新增管路过滤模块, 机组运行更安全。

驱动升级

全新自主研发全直流变频驱动, 气候适应性更强, 机组出功更精确, 效率23%。

结构升级

电控冷却, 独有冷媒冷却控制技术, 电控运行温度降低20℃以上可靠性更高;风道优化, 机内静音导风设计, 主动干涉出风紊流产生, 机组运行噪音更低;机体结构, 整体式顶盖设计, 结构加强, 整体强度提升27%;摇臂结构, 独创电控箱体摇臂结构, 检修更便捷。

控制升级

控制方式升级, 智能云端控制, 主机运行状态随时掌握;过冷控制升级, 最高可实现32℃过冷度, 满足超远配管传输需要;噪音控制升级, 40~61 d B超静音运行;室温控制升级, 最高可实现实现室温±0.3℃以内;VIP控制升级, 超级VIP控制, 一键切换房间控制优先级。

物联网平台数据采集

空气环境是建筑环境最重要的组成部分:温度、湿度、洁净度、含氧量等等参数, 决定了建筑环境的空气品质。作为控制室内空气品质控制的核心, 中央空调系统承担着改善室内空气环境的首要职能。通过温湿度, 含氧量、PM2.5检测一些列传感器, 能够收集大量建筑环境数据, 为对空气品质的改善提供依据。

A-link智能管理系统, 实现业内最具深度和全面的数据采集功能。将空气环境参数, 中央空调机组运行状态的数据, 事无巨细, 实时通过系统网关向楼宇控制及云服务器传输。真正做到“Link Everything”。

云计算

在云端, 针对不同使用场所和用户使用习惯, 利用后台的数学模型及算法, 制定最佳运行方案, 可在提升用户使用体验的同时, 最大限度降低能耗, 为用户创造价值, 降低碳排放。

A-link智能管理系统于2012年上线, 通过3年来不断调试升级, 目前, 用户只需通过客户端网络接入, 即可实现主机驱动在线升级、分户计费、欠费锁、远程诊断, 远程调试, 历史数据查询等一系列功能。

个性化服务和产品柔性升级

基于物联网平台的A-link系统, 有着与生俱来的交互性。中央空调系统的每个内外机运行的详细数据都会实时上传到云端。对于在安全指标范围外运行的机组, 系统能提前预警, 并通过运行参数判别可能的故障, 在无法通过软件调试自动解决的前提下, 自动下达指令给最近的服务网点, 在客户真正察觉空调系统故障前把问题解决。同时, A-link系统为空调售后服务资源的优化配置提供了有效手段。

A-link提供了实验室级别的详实机组运行数据, 通过数据挖掘和分析, 我们能更好掌握零部件及元器件的极限值, 为第一时间完善现有产品设计提供可能。

直流变频器论文 篇7

浏阳市中医院(湖南中医院大学附属第二中医结合医院)建于1956年,属于二级甲等医院、全国示范中医院,是浏阳市目前最先进的医院。本项目为门诊医技大楼,建筑面积12 000 m2,建筑高度40.6 m,属于二类高层建筑。其地下一层,为设备房和车库,地上共11层,功能为门诊医技楼,包括诊室、病房、办公、报告厅等功能房间。

2 中央空调方案的确定

本项目属于政府投资项目,并且是综合性医院,在浏阳市承担着非常重要的医疗、急救、康复等社会保障、服务功能,因此该项目对中央空调的要求非常高,要求中央空调不影响建筑美观,环保节能,控制方便,适用建筑功能使用的实际情况。

在了解甲方要求后,美的技术人员和设计院设计师进行了多次交流和分析,针对该项目地下室无法提供空调机房,门诊办公楼各个房间使用不集中,部分房间24 h需要空调,供冷供热需求不同等实际情况,最终确定采用直流变频智能多联中央空调系统。

美的直流变频智能多联中央空调系统在本项目应用中具有多重技术优势:

(1)该项目功能复杂,空调区域包含大厅、门诊诊室、治疗室、手术室、检查化验室、办公室、中医特色区、康复病房、会议室等10余种功能场所,因此同时使用空调的概率不多。美的直流变频智能多联中央空调,集国际知名品牌直流变频压缩机、新一代高效换热器、高效直流电机、高精度电子膨胀阀等多种名优部件和直流变频技术于一体,创造出IPLV (C)高达5.3的超节能效果,在该项目的应用中具有明显优势,并且采用新型环保制冷剂R410A,不破坏臭氧层,对环境无污染,真正能够起到节能环保的效果。

(2)多联机系统不需要地下室提供室外机摆放地,维护保养不要专人看管,简单可靠。

(3)美的直流变频多联机具有多项专利技术,噪音低、振动小,特别是夜间的静音运转功能,使设备运行噪音更低,让患者舒享健康睡眠。

(4)网络集中控制,可单独对多台室内机进行开/关控制,具备统一的制冷/制热转换功能,运转状态随时显示,特别适用本医院项目,有个该控制功能,可以快速查找故障设备,保证整个中央空调系统的正常运行。

3 多联中央空调系统分析

3.1 设计参数

本项目夏季空调室外计算干球温度35.8℃,夏季空调室外计算湿球温度27.7℃,冬季空调室外计算干球温度-3℃,冬季空调室外相对湿度81%。

根据《采暖通风与空气调节设计规范》和建筑使用功能分区,确定室内设计参数如表1所示。

合理的室内设计参数选择不仅可以满足空调使用要求,而且根据参数计算出制冷量优化室内机选型,使空调设备得到合理的利用,避免根据“冷量大”而造成机型选择过大,浪费设备资源,增加初投资。

3.2 设备选型

本项目空调冷负荷1 168 kW,冷负荷指标120 W/m2,采用了美的直流变频多联机17套,全热新风交换器21套,空调末端采用了四面出风嵌入式室内机48台,一面出风嵌入式2台,风管天井式室内机188台。

3.3 设计优化

在室内机选择原则上,不仅满足气流组织设计,而且配合室内装饰专业,巧妙地将空调和装修结合,使室内空调舒适美观。本工程中,全吊顶的小房间采用一面出风嵌入式室内机,可以在狭小的长型空间创造出舒适的气流效果,而且与吊顶完美结合。在全吊顶后层高不超过3.2 m的候诊大厅、药房、学术报告厅等场所采用四面出风嵌入式室内机,其独有的四向出风送风优势,柔和气流可到达各个角落,另空调区域温度均匀,其方形外观,白色面板也使这些大空间显得美观大方。对于部分吊顶的病房等小房间采用风管式室内机侧送,节省风管的安装空间,充分利用布局吊顶装修风格。其余的少数病理室和实验室则采用风管式室内机加散流器送风方式。

在系统划分上,由于该项目是二类高层建筑,建筑总高度较高,如室外机全部放置屋顶,冷媒管长度过长冷量衰减量大而影响空调的使用效果,节能效果会大打折扣,所以从第2层开始在每层建筑的最左侧增加1个空调室外机放置的专用阳台,1层空调系统的室外机放置在2层的专用阳台上,2层空调系统的室外机放置在3层的专用阳台上,以此类推。本项目1～5层每层划分为2个系统,6～11层每层为1个系统。系统划分充分考虑了建筑的使用特点,整个中央空调的运行安全可靠,节能高效。

由于医院要保持通风换气,对空气品质要求较高,所以本项目采用了21套全热交换器,将室外新风空气经过过滤后送入室内的同时,将室内污浊空气排出室外,彻底改善室内空气品质。全热交换器机组内置高效热交换器,将排出去的室内空气与送进来的室外空气进行冷热交换,在提供舒适温度的空气的同时回收能量,节约能源。采用全热交换器后,可以有效地节约中央空调的运行费用。

在监测与控制方面,中央空调控制机房中设集中控制系统,室内机设8个集中控制器,室外机设2个集中控制器。本项目采用的网络集中控制,可以根据房间需要通过电脑控制,实现按需求输出冷量或热量,并能计算出每个房间的用电量,同时可以通过电脑监控每台空调的使用情况,系统使用简单,大大方便了用户。

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