高壓變頻資料

1、1.應(yīng)用行業(yè)現(xiàn)狀 據(jù)有關(guān)資料統(tǒng)計(jì)我國風(fēng)機(jī)、水泵、空氣壓縮機(jī)總量約萬臺(tái)，裝機(jī)容量約億千瓦。但這些大功率耗能系統(tǒng)實(shí)際運(yùn)行效率僅為，其損耗電能占總發(fā)電量的以上。這是由于許多風(fēng)機(jī)、水泵、空氣壓縮機(jī)的拖動(dòng)電機(jī)都是處于恒速運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)，而生產(chǎn)中的風(fēng)、水流量以及氣壓要求卻處于變工況運(yùn)行狀態(tài)；還有許多企業(yè)在進(jìn)行系統(tǒng)設(shè)計(jì)時(shí)，容量選擇得比較大，系統(tǒng)匹配不合理，因而造成大量的能源浪費(fèi)。Powerlogix-HV高壓寶利佳概述2.產(chǎn)品概述Powerlogix-HV系列大功率高壓寶利佳采用先進(jìn)的功率單元串聯(lián)疊波技術(shù)、空間矢量控制的正弦波PWM調(diào)制方法、新穎的全中文操作界面和高性能IGBT功率器件，可應(yīng)用于各類高壓電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)

2、的風(fēng)機(jī)、水泵類負(fù)載的調(diào)速、節(jié)能、軟啟動(dòng)和智能控制等多種場(chǎng)合。（1）高可靠性、高效率：重要元器件全部采用國外進(jìn)口，設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)合理，可靠性高，整機(jī)效率大于96%。（2）輸入惻諧波小：輸入側(cè)隔離變壓器二次線圈移相輸出，30脈沖（6kV)二極管整流，消除了大部分由單個(gè)功率單元引起的諧波電流，網(wǎng)側(cè)諧波電流僅為1%，功率因數(shù)大于0.97。（3）輸出波形完美：多單元串聯(lián)脈寬調(diào)制疊波輸出，削弱了dv/dt值和輸出波形幾近完美的正弦波，可驅(qū)動(dòng)普通高壓電動(dòng)機(jī)。（4）可視化用戶界面：采用全中文windows NT 操作平臺(tái)，12英寸真彩LCD顯示，觸摸屏直接操作，完全人性化操作界面，方便用戶使用。Powerlogix

3、-HV高壓寶利佳概述Powerlogix-HV高壓寶利佳概述（5）其他功能特點(diǎn)：限流功能、AVR功能、單元旁路功能、內(nèi)置PID功能，自動(dòng)報(bào)表生成功能、MODBUS通訊規(guī)約和輸入電壓范圍寬等。應(yīng)用范圍：火力發(fā)電、城市供水、石油、化工、礦山、冶金、水泥、制藥、造紙、污水處理等行業(yè)的風(fēng)機(jī)、水泵負(fù)載。Powerlogix-HV高壓寶利佳簡(jiǎn)介 Powerlogix-HV高壓寶利佳系列是最新研制的針對(duì)高壓電動(dòng)機(jī)的多功能大功率電效產(chǎn)品。采用先進(jìn)的功率單元疊波技術(shù)、空間矢量控制的正弦波PWM調(diào)制方法、新穎的全中文操作界面和高性能IGBT功率器件，可靠性高、性能優(yōu)越、操作簡(jiǎn)便?？蓱?yīng)用于高壓交流電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)的風(fēng)機(jī)、

4、水泵類負(fù)載的調(diào)速、節(jié)能、軟啟動(dòng)和智能控制等多種場(chǎng)合。一、產(chǎn)品特點(diǎn)：1.輸入側(cè)諧波小 輸入側(cè)隔離變壓器二次線圈經(jīng)過移相，為功率單元提供電源，其獨(dú)特的設(shè)計(jì)，消除了大部分由單個(gè)功率單元所引起的諧波電流，大大抑制了網(wǎng)側(cè)諧波的產(chǎn)生。Powerlogix-HV引起的電網(wǎng)諧波電壓和諧波電流含量滿足IEEE Std 519-1992和GB/T 14549-93電能質(zhì)量 公用電網(wǎng)諧波對(duì)諧波含量的最嚴(yán)格要求，無需安裝輸入濾波器并保護(hù)周邊設(shè)備免受諧波干擾。正常調(diào)速范圍內(nèi)輸入功率因數(shù)大于0.97，無需功率因數(shù)補(bǔ)償電容；減少無功輸入，降低供電容量。Powerlogix-HV高壓寶利佳簡(jiǎn)介2.輸出波形完美： 輸出波形完美

5、，接近正弦波，不存在由諧波引起的電動(dòng)機(jī)附加發(fā)熱和轉(zhuǎn)矩脈動(dòng)； 無需輸出濾波裝置，對(duì)電纜、電極絕緣無損害； 可以驅(qū)動(dòng)普通高壓電動(dòng)機(jī)，而不會(huì)增加電機(jī)溫升，降低電機(jī)容量； 電機(jī)電纜無任何長(zhǎng)度限制； 保護(hù)電機(jī)絕緣不受dv/dt應(yīng)力的損害； 不會(huì)因?yàn)橹C波力矩而降低設(shè)備使用壽命。3.可視化用戶界面： Powerlogix-HV采用全中文WINDOWS NT操作平臺(tái)，12英寸真彩LCD顯示，觸摸屏直接操作，完全人性化操作界面，方便用戶使用。 全中文文字表述和圖形標(biāo)識(shí)，易學(xué)易用；Powerlogix-HV高壓寶利佳簡(jiǎn)介 大屏幕顯示，可同時(shí)對(duì)一組或多組參數(shù)進(jìn)行設(shè)置，沒有煩瑣的參數(shù)代碼號(hào)，參數(shù)設(shè)置準(zhǔn)確、直觀、便捷；

6、 運(yùn)行參數(shù)同屏顯示，一覽無余； 狀態(tài)顯示； 觸摸屏操作鎖定； 定時(shí)記錄運(yùn)行參數(shù)，自動(dòng)記錄Powerlogix-HV的每一次操作，并可打印輸出記錄報(bào)表； 可同時(shí)顯示兩路輸入、輸出電壓或電流的實(shí)時(shí)波形； 可記錄保存多達(dá)一百個(gè)歷次故障； 閉環(huán)運(yùn)行時(shí)， PID參數(shù)可在線調(diào)整。Powerlogix-HV高壓寶利佳簡(jiǎn)介4.其他功能特點(diǎn) 高可靠性，重要元器件全部采用國外進(jìn)口，結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)合理，完善的軟件控制； 高效率，額定工況下，系統(tǒng)總效率高達(dá)96%以上； 功率單元模塊化結(jié)構(gòu)； 限流功能； 輸出電壓自動(dòng)調(diào)整； 瞬時(shí)停電跟蹤功能； 功率單元無擾動(dòng)旁路； 寬廣的輸入電壓范圍，更適合國內(nèi)電網(wǎng)條件； 功率單元光纖通訊控

7、制，完全電氣隔離； 內(nèi)置PID調(diào)節(jié)器，可實(shí)現(xiàn)閉環(huán)運(yùn)行； 隔離RS485接口，采用MODBUS通訊規(guī)約； 內(nèi)置PLC，實(shí)現(xiàn)不同應(yīng)用現(xiàn)場(chǎng)的靈活控制； 具有本地、遠(yuǎn)程、上位三種控制方式； 全面的故障監(jiān)測(cè)電路、及時(shí)的故障報(bào)警保護(hù)和準(zhǔn)確的故障記錄保存； 可根據(jù)用戶要求作特殊設(shè)計(jì)。 Powerlogix-HV高壓寶利佳簡(jiǎn)介Powerlogix-HV高壓寶利佳簡(jiǎn)介二、型號(hào)說明 POWERLOGIX HV - / 額定電流（A） 額定電壓等級(jí)（kV），03，06，10 適配電機(jī)類型， A:異步電動(dòng)機(jī)；S:同步電 動(dòng)機(jī) 產(chǎn)品系列：HV:高壓 產(chǎn)品代號(hào)Powerlogix-HV高壓寶利佳簡(jiǎn)介例：POWERLOGI

8、X - HV-S06/120代表6KV電壓等級(jí)，額定輸出電流120A（容量1250KVA），用于驅(qū)動(dòng)額定功率不大于1000KW的同步電動(dòng)機(jī)；POWERLOGIX - HV-A06/036代表10KV電壓等級(jí)，額定輸出電流36A（容量630KVA），用于驅(qū)動(dòng)額定功率不大于500KW的異步電動(dòng)機(jī)。三、應(yīng)用范圍： POWERLOGIX - HV可應(yīng)用于火力發(fā)電廠、石油、化工、自來水、礦山及冶金等眾多行業(yè)內(nèi)高壓電機(jī)的調(diào)速、節(jié)能、軟啟動(dòng)及智能化控制。 火力發(fā)電：磨煤機(jī)、送風(fēng)機(jī)、引風(fēng)機(jī)、排粉風(fēng)機(jī)、循環(huán)水泵、給水泵、凝結(jié)水泵、熱網(wǎng)供水泵、熱網(wǎng)回水泵等 城市供水：送水泵 石 油：注水泵、原油泵等 Powerl

9、ogix-HV高壓寶利佳簡(jiǎn)介 化 工：壓縮機(jī)、風(fēng)機(jī)、循環(huán)水泵、冰機(jī)等 礦 山：球磨機(jī)、渣漿泵、通風(fēng)機(jī)等 冶 金：給水泵、除塵風(fēng)機(jī)、引風(fēng)機(jī)、制氧機(jī)等 水 泥：研磨機(jī)、水泵、引風(fēng)機(jī)、送風(fēng)機(jī)、除塵風(fēng)機(jī)等 其 他：制藥、造紙、污水處理等行業(yè)的風(fēng)機(jī)、泵類負(fù)載。基本工作原理 1.主回路 POWERLOGIX - HV采用交-直-交直接高壓（高-高）方式，主電路開關(guān)元件為IGBT。由于IGBT耐壓所限，無法直接逆變輸出6KV、10KV，而因開關(guān)頻率高、均壓難度大等技術(shù)難題無法完成直接串聯(lián)。POWERLOGIX - HV采用功率單元串聯(lián)，疊波升壓，具有很高的可靠性。 隔離變壓器為三相干式整流變壓器，風(fēng)冷，有使

10、用壽命長(zhǎng)、免維護(hù)等優(yōu)點(diǎn)。變壓器原邊輸入可為任意電壓，Y接；副邊繞組數(shù)量依變頻器電壓等級(jí)及結(jié)構(gòu)而定，3KV系列為9個(gè)，6KV系列為15個(gè)，10KV系列為24個(gè)，延邊三角形接法，為每個(gè)功率單元提供三相電源輸入。 Powerlogix-HV工作基本原理Powerlogix-HV工作基本原理 為了最大限度抑制輸入側(cè)諧波含量，同一相的副邊繞組通過延邊三角形接法移相，繞組間的相位差由下式計(jì)算： 60 移相角度 = 每相單元數(shù)量 圖2.1POWERLOGIX HV6KV系列主電路圖由于為功率單元提供電源的變壓器副邊繞組間有一定的相位差，從而消除了大部分由單個(gè)功率單元所引起的諧波電流，所以POWERLOGIX

11、 - HV輸入電流的總諧波含量（THD）遠(yuǎn)小于國家標(biāo)準(zhǔn)5%的要求，并且能保持接近1的輸入功率因數(shù)。圖2.2為6KV系列（每相六單元串聯(lián)）輸入電流實(shí)錄波形，電流峰值120A，幾近完美的正弦波。Powerlogix-HV工作基本原理Powerlogix-HV工作基本原理圖2.2輸入電流波形Powerlogix-HV工作基本原理 POWERLOGIX - HV輸出是將多個(gè)三相輸入、單相輸出的低壓功率單元串聯(lián)疊波得到。如額定輸出690VAC功率單元五個(gè)串聯(lián)時(shí)產(chǎn)生3450V相電壓，見表2-1。 表2-1： Powerlogix-HV功率單元設(shè)置 Powerlogix-Hv系列每相串聯(lián)單元數(shù)單元額定電壓（

12、V）輸出相電壓（V)輸出相電源（V)每相電壓等級(jí)數(shù)量3kV35801740376kV5690345061110kV872057601017Powerlogix-HV工作基本原理 相輸出Y接，中性點(diǎn)懸浮，得到驅(qū)動(dòng)電機(jī)所需的可變頻三相高壓電源。圖2.35分別為POWERLOGIX - HV系列6KV、3KV和10KV的電壓疊加示意圖。 圖2.3 6KV電壓疊加圖 Powerlogix-HV工作基本原理圖2.4 3KV電壓疊加圖 Powerlogix-HV工作基本原理 圖2.5 10KV電壓疊加圖 Powerlogix-HV工作基本原理圖2.6 6KV系列單元輸出及相電壓波形示意圖 Powerlog

13、ix-HV工作基本原理 圖2.6為五個(gè)690VAC功率單元串聯(lián)時(shí)，每個(gè)功率單元輸出的電壓波形及其串聯(lián)后輸出的相電壓波形示意圖，可以得到50-5共11個(gè)不同的電壓等級(jí)。增加電壓等級(jí)的同時(shí)，每個(gè)等級(jí)的電壓值大為降低，從而減小了dv/dt對(duì)電機(jī)絕緣的破壞，并大大削弱了輸出電壓的諧波含量，圖2.7為6KV六單元POWERLOGIX - HV輸出的Uab線電壓波形實(shí)錄圖，峰值電壓為8.5KV。因?yàn)殡姍C(jī)電感的濾波效果，輸出電流波形更優(yōu)于電壓波形，圖2.8即為輸出電流Ia的實(shí)錄波形圖，峰值電流130A。電壓等級(jí)數(shù)量的增加，大大改善了POWERLOGIX - HV的輸出性能，輸出波形幾乎接近正弦波。 圖2.7

14、 輸出線電壓波形 圖2.8 輸出電流波形Powerlogix-HV工作基本原理 2.控制回路 控制回路由三塊光纖板，一塊信號(hào)板，一塊主控板，PLC和工控機(jī)組成，各部分之間的聯(lián)系如圖2.10POWERLOGIX - HV控制回路結(jié)構(gòu)圖所示。 光纖板通過光纖與功率單元傳遞數(shù)據(jù)信號(hào)，每塊光纖板控制一相的所有單元。光纖板周期性向單元發(fā)出脈寬調(diào)制（PWM）信號(hào)或工作模式。單元通過光纖接收其觸發(fā)指令和狀態(tài)信號(hào)，并在故障時(shí)向光纖板發(fā)出故障代碼信號(hào)。 信號(hào)板采集POWERLOGIX - HV的輸入電壓、電流和輸出電壓、電流信號(hào)，并將模擬信號(hào)隔離、濾波和量程轉(zhuǎn)換。轉(zhuǎn)換后的信號(hào)用于POWERLOGIX - HV控

15、制、保護(hù)，以及提供給工控機(jī)數(shù)據(jù)采集板。 主控板采用高速單片機(jī)，完成對(duì)電機(jī)控制的所有功能，運(yùn)用正弦波空間矢量方式產(chǎn)生脈寬調(diào)制的三相電壓指令。通過RS232通訊口與工控機(jī)交換數(shù)據(jù)，提供POWERLOGIX - HV的狀態(tài)參數(shù)，并接受來自工控機(jī)的參數(shù)設(shè)置。 Powerlogix-HV工作基本原理圖2.10 POWERLOGIX - HV控制回路圖（6KV系列） Powerlogix-HV工作基本原理 工控機(jī)為用戶提供友好的全中文WINNT監(jiān)控和操作界面，負(fù)責(zé)數(shù)據(jù)采集、信息處理和與外部的通訊聯(lián)系，可選上位監(jiān)控而實(shí)現(xiàn)POWERLOGIX - HV的網(wǎng)絡(luò)化控制。通過32通道高速數(shù)據(jù)采集卡采集來自信號(hào)板的模

16、擬信號(hào)，計(jì)算出電流、電壓、功率、功率因數(shù)等運(yùn)行參數(shù)，提供表計(jì)功能和示波形功能，并實(shí)現(xiàn)對(duì)電機(jī)的過載、過流告警和保護(hù)。通過RS232通訊口與主控板連接，通過RS485通訊口與PLC連接，實(shí)時(shí)監(jiān)控POWERLOGIX - HV系統(tǒng)的狀態(tài)。 PLC用于POWERLOGIX - HV內(nèi)部開關(guān)信號(hào)以及現(xiàn)場(chǎng)操作信號(hào)和狀態(tài)信號(hào)的邏輯處理，增強(qiáng)了POWERLOGIX - HV現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用的靈活性。PLC有處理4路模擬量輸入和2路模擬量輸出的能力，模擬量輸入用于處理來自現(xiàn)場(chǎng)的流量、壓力等模擬信號(hào)或模擬設(shè)置時(shí)的設(shè)置信號(hào)；模擬輸出量可以是運(yùn)行頻率、電流、電壓、功率、功率因數(shù)等。PLC還可以完成PID功能。1.現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查表的

17、內(nèi)容準(zhǔn)確、完整，如實(shí)反映現(xiàn)場(chǎng)工況的實(shí)際運(yùn)行情況。填寫內(nèi)容：現(xiàn)場(chǎng)高壓產(chǎn)品負(fù)荷名稱及類型、曲線特性（象風(fēng)機(jī)、水泵負(fù)載：流量-壓力曲線、流量-揚(yáng)程曲線）、型號(hào)和規(guī)格、額定電壓、額定電流、額定功率、軸功率；電機(jī)額定功率、電壓、電流、功率因數(shù)；工況運(yùn)行的實(shí)際功率、電壓、電流、運(yùn)行的規(guī)律等；工況運(yùn)行的實(shí)際壓力、流量及變化規(guī)律；工況工藝要求的壓力、流量及變化規(guī)律；工況在各個(gè)階段的運(yùn)行時(shí)間及當(dāng)?shù)仉妰r(jià)和每年運(yùn)行的電費(fèi)；工況工藝流程簡(jiǎn)述；現(xiàn)有的調(diào)節(jié)方式；閉環(huán)調(diào)節(jié)的恒定量及期望值；運(yùn)行方式（單臺(tái)運(yùn)行或多臺(tái)并網(wǎng)運(yùn)行）、是否有備用機(jī)組、是否需要工頻旁路、是否與DCS系統(tǒng)聯(lián)網(wǎng)。Powerlogix-HV應(yīng)用實(shí)例2.應(yīng)用產(chǎn)

18、品選型 根據(jù)用戶現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查的實(shí)際真實(shí)情況,合理選擇適合現(xiàn)場(chǎng)工況的產(chǎn)品型號(hào). POWERLOGIX - HV現(xiàn)有3KV、6KV和10KV三個(gè)電壓等級(jí)，根據(jù)用戶要求可以定制其他非標(biāo)準(zhǔn)電壓等級(jí)產(chǎn)品。注:目前公司在以上三個(gè)電壓等級(jí)暫時(shí)提供規(guī)格為額定電流220A以下的產(chǎn)品. Powerlogix-HV應(yīng)用實(shí)例Powerlogix-HV應(yīng)用實(shí)例Powerlogix-HV應(yīng)用實(shí)例3.常見應(yīng)用實(shí)例3.1水泵 據(jù)統(tǒng)計(jì)，給水工程中能耗費(fèi)占供水成本的3070，水泵的能耗費(fèi)占總能耗費(fèi)的90左右。實(shí)際運(yùn)行中，水泵的效率大多數(shù)不足60，泵站的綜合效率不足50，存在著較大的能源浪費(fèi)。 在能源供應(yīng)緊張的今天，工程設(shè)計(jì)中運(yùn)用水泵

19、供水節(jié)能技術(shù)，正確地進(jìn)行泵站設(shè)計(jì)，使水泵能經(jīng)常高效運(yùn)行，將具有重大經(jīng)濟(jì)意義。 水泵把水從水源中取出送至用戶或凈水廠；把凈化的水送至供水管網(wǎng)；在長(zhǎng)距離輸水中將水加壓；在分壓供水系統(tǒng)中增加管網(wǎng)的壓力；在用水高峰季節(jié)調(diào)節(jié)管網(wǎng)供水量；在工業(yè)循環(huán)供水系統(tǒng)中提升冷卻水和補(bǔ)充新鮮水等。按照功能劃分，水泵在供水系統(tǒng)各環(huán)節(jié)中構(gòu)成取水泵站（一級(jí)泵站）、配水泵站（二級(jí)泵站）、加壓泵站、調(diào)節(jié)泵站、循環(huán)泵站等?？梢哉f水泵站是供水系統(tǒng)中的樞紐，水泵是這樞紐中的心臟。對(duì)于水泵的選型、在系統(tǒng)中的運(yùn)行情況與節(jié)約能源、降低成本、提高經(jīng)濟(jì)效益密切相關(guān)。Powerlogix-HV應(yīng)用實(shí)例水泵的調(diào)速特性及節(jié)能原理 ： 用調(diào)節(jié)水泵的轉(zhuǎn)速

20、，是降低能耗的最好方式。原因是在改變水泵的轉(zhuǎn)速時(shí)且轉(zhuǎn)速變化在20范圍內(nèi)，保持泵體內(nèi)部的流動(dòng)狀態(tài)相似的話，那么泵體內(nèi)的水流速度與轉(zhuǎn)速成正比，流量與轉(zhuǎn)速比成正比，揚(yáng)程與轉(zhuǎn)速比的平方成正比。軸功率與轉(zhuǎn)速比的立方成正比。QQ0（nn0） （1）HH0（nn0）2 （2）NN0（nn0）3 （3）式中：n0為額定轉(zhuǎn)速，Q0為額定轉(zhuǎn)速時(shí)的流量，H0為額定轉(zhuǎn)速時(shí)的揚(yáng)程，N0為額定轉(zhuǎn)速時(shí)的軸功率，為調(diào)速后的轉(zhuǎn)速，Q為n轉(zhuǎn)速時(shí)的流量，H為n轉(zhuǎn)速時(shí)的揚(yáng)程，N為n轉(zhuǎn)速時(shí)的軸功率。由式（1）、式（2）換算后可以得到下式H(H0/Q02)Q2式中H是水泵運(yùn)行中任何一工況點(diǎn)的揚(yáng)程Q是水泵運(yùn)行中任何一工況點(diǎn)的流量當(dāng)在最佳工

21、況點(diǎn)時(shí)，H0Q0是特定條件為H0、Q0時(shí)的特定常數(shù)。指額定轉(zhuǎn)速時(shí)的揚(yáng)程與流量之比。 Powerlogix-HV應(yīng)用實(shí)例 由式（4）可以看出，它是以座標(biāo)原點(diǎn)為頂點(diǎn)的拋物線方程，在這條拋物線上的各點(diǎn)工況相似，可稱為相似工況拋物線，在轉(zhuǎn)速變化為20的范圍內(nèi)，泵的效率可基本不變，也叫高效率拋物線。其原理見圖2、圖3Powerlogix-HV應(yīng)用實(shí)例 圖2是凈揚(yáng)程不變的單泵調(diào)速節(jié)能原理圖。QH曲線為單泵額定轉(zhuǎn)速為n0時(shí)的特性曲線，QH曲線為單泵轉(zhuǎn)速為n時(shí)的特性曲線，Qh曲線為管路特性曲線，A點(diǎn)是水泵選泵的工況點(diǎn)，A點(diǎn)對(duì)應(yīng)著QA、HA、A，是選泵的主要參數(shù)。由管路特性曲線Qh決定水泵實(shí)際運(yùn)行中的工況點(diǎn)必定

22、在水泵特性曲線的最佳工況點(diǎn)0左右移動(dòng)。若管網(wǎng)要求滿足A點(diǎn)的工況，對(duì)應(yīng)的參數(shù)是QA、HA、A“，由圖2見到A”A，效率降低了。根據(jù)式（4）及QA、HA二參數(shù)，可以繪制出相似工況拋物線OB，交QH曲線于B點(diǎn)，又得到QBHBB三參數(shù)，根據(jù)相似工況下水泵的流量與轉(zhuǎn)速比成正或揚(yáng)程與轉(zhuǎn)速比的平方成正比得到在A運(yùn)行時(shí)，計(jì)算出水泵的轉(zhuǎn)速n，（QAQB）n0，水泵在n轉(zhuǎn)速下運(yùn)行，就可以得到滿足工況QA、HA運(yùn)行時(shí)的效率A。AA“。這就是改變轉(zhuǎn)速后，還能高效運(yùn)行的原理。 圖3是凈揚(yáng)程變化單泵調(diào)速節(jié)能原理圖。QH曲線為額定轉(zhuǎn)速n0時(shí)的水泵特性曲線，QH曲線為轉(zhuǎn)速n時(shí)的水泵特性曲線，Qh曲線為管路在凈揚(yáng)程為h時(shí)的Po

23、werlogix-HV應(yīng)用實(shí)例 特性曲線，Qh曲線為管路在凈揚(yáng)程為h時(shí)的特性曲線，A點(diǎn)是水泵運(yùn)行的最佳工況點(diǎn)，A點(diǎn)對(duì)應(yīng)著QA、HA、A三參數(shù)，是選泵的主要參數(shù)；實(shí)際上水泵運(yùn)行中經(jīng)常出現(xiàn)的凈揚(yáng)程小于h，為h，在h時(shí)的水泵工況點(diǎn)為B，水泵的運(yùn)行效率由A降到B，此時(shí)增加了能耗。若把水泵的轉(zhuǎn)速由n0調(diào)節(jié)到n時(shí)，根據(jù)上述調(diào)速后水泵的特性變化公式，可以算出Qh管路特性曲線上的任何一點(diǎn)的轉(zhuǎn)速，得到調(diào)速后的水泵特性曲線，QH，該曲線與Qh曲線交點(diǎn)A，即滿足管路工況要求，又使調(diào)速后的水泵運(yùn)行在高效點(diǎn)A上。AAB。 從以上兩個(gè)原理圖可以看出，水泵調(diào)速之后，可以得到對(duì)應(yīng)不同轉(zhuǎn)速下的新的最佳工況。不調(diào)速時(shí)，只有一個(gè)最

24、佳工況點(diǎn)，調(diào)速后得到一條最佳工況線，不調(diào)速時(shí)有一條水泵運(yùn)行最佳工況段，調(diào)速后得到一個(gè)牛角形的最佳工況面（一般調(diào)速范圍60為宜）。這樣，水泵運(yùn)行適應(yīng)工況的范圍擴(kuò)大了，水泵容易在最佳工況區(qū)運(yùn)行，減少能耗。 Powerlogix-HV應(yīng)用實(shí)例Powerlogix-HV應(yīng)用實(shí)例3.2風(fēng)機(jī) 圖1所示為風(fēng)機(jī)的風(fēng)量與風(fēng)壓的特性曲線。它的橫坐標(biāo)Q表示風(fēng)量，縱坐標(biāo)H表示風(fēng)壓，曲線1代表煙道特性曲線，曲線2代表風(fēng)機(jī)為工頻（50 Hz）運(yùn)行時(shí)的風(fēng)量和風(fēng)壓特性曲線。從坐標(biāo)A點(diǎn)看出，當(dāng)風(fēng)量為Q1時(shí)對(duì)應(yīng)的風(fēng)壓為H1，再看坐標(biāo)B點(diǎn)，當(dāng)風(fēng)量為Q2時(shí)對(duì)應(yīng)的風(fēng)壓為H2，風(fēng)機(jī)的功耗計(jì)算如下： A點(diǎn)對(duì)應(yīng)的功耗:PA = Q1H1B點(diǎn)

25、對(duì)應(yīng)的功耗:PB = Q2H2 從圖1中看出PAPB（兩面積幾乎相等），它說明，工頻運(yùn)轉(zhuǎn)的風(fēng)機(jī)，風(fēng)量在Q1、Q2時(shí)，功耗PA與PB基本相等。若采用變頻控制后，它的特性曲線為3，分析C點(diǎn)，風(fēng)機(jī)工作在頻率f2 (f250 Hz),風(fēng)量為Q2時(shí)，風(fēng)壓為H3,那么，風(fēng)機(jī)的功耗Pc=H3Q2，Pc1/3 PB，可見，對(duì)于同樣的風(fēng)量Q2，風(fēng)機(jī)采用變頻控制與擋板調(diào)節(jié)風(fēng)量控制相比較，變頻控制的功耗僅為擋板控制的1/3，可節(jié)電67%。 另外，需要進(jìn)一步說明的是：從圖1中看出，采用擋板控制方式調(diào)節(jié)風(fēng)量時(shí)，當(dāng)風(fēng)量為Q2時(shí)對(duì)應(yīng)的風(fēng)壓為H2，采用變頻控制后，Q2時(shí)對(duì)應(yīng)的風(fēng)壓為H3，從表面上看，采用擋板控制方式風(fēng)壓H2比

26、H3（采用變頻控制）高，但由于擋板調(diào)節(jié)風(fēng)量時(shí)擋板上存在壓差，實(shí)際輸出的風(fēng)壓接近H3。而采用變頻控制，擋板的開度為100%，就不存在壓差問題，實(shí)際輸出的風(fēng)壓就是H3，因此，采用變頻控制風(fēng)量既沒有擋板的壓差，又能保證系統(tǒng)的正常風(fēng)壓（例如送風(fēng)控制）。Powerlogix-HV應(yīng)用實(shí)例Powerlogix-HV應(yīng)用實(shí)例 再從一般規(guī)律分析：在煙道特性（介質(zhì)、介質(zhì)溫度、擋板特性）不變的的工況下，風(fēng)量Qn(轉(zhuǎn)速)，風(fēng)壓Hn2, 由于P=QH,所以，風(fēng)機(jī)功耗Pn3,它說明功耗與轉(zhuǎn)速成三次方的關(guān)系，轉(zhuǎn)速越高，功耗P越大，反過來，轉(zhuǎn)速越低，功耗越小。若將風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速由功頻下降50%，風(fēng)壓將下降為25%，那么，功耗P下

27、降為12.5%。由于采用變頻控制后，風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速一般為300500 r/min，對(duì)應(yīng)的頻率為2030 Hz，因此節(jié)電效果是明顯的。3.3空壓機(jī) 我們知道，用調(diào)整電機(jī)轉(zhuǎn)速的方法同樣可以調(diào)整供氣量。由于空壓機(jī)基本上屬于恒轉(zhuǎn)矩負(fù)載，用變頻調(diào)速的方法調(diào)整供氣量能使電機(jī)的輸出功率基本與轉(zhuǎn)速（供氣量）成正比關(guān)系，達(dá)到很好的節(jié)電效果。兩種調(diào)節(jié)方法用電情況如圖1所示。 我們采用具有矢量控制功能的高壓寶利佳，可使電機(jī)在低速時(shí)也能提供滿足負(fù)載需要的轉(zhuǎn)矩。同時(shí)，高壓寶利佳的自動(dòng)節(jié)能模式，可使電機(jī)在滿足負(fù)載轉(zhuǎn)矩要求下以最小電流運(yùn)行，達(dá)到更好的節(jié)電效果。 采用恒壓供氣變頻控制系統(tǒng)所帶來的效果如下： Powerlogix-H

28、V應(yīng)用實(shí)例圖1 功率-流量曲線圖 （1）出氣口釋放閥全部關(guān)閉，取消用出氣口釋放閥調(diào)節(jié)供氣量方式，以避免由此導(dǎo)致的電能浪費(fèi)。代之以變頻器調(diào)整電機(jī)的轉(zhuǎn)速來調(diào)整氣體流量，使電機(jī)輸出的功率與流量需求基本上成正比關(guān)系（如圖1所示），始終使電機(jī)高效率工作，以達(dá)到明顯的節(jié)電效果。例如當(dāng)用氣量是額定供氣量的50%時(shí)，節(jié)電率可達(dá)40%以上；（2）利用智能化的節(jié)能模式，可使電機(jī)在輕載時(shí)以最高效率運(yùn)行，減少不必要的電能損耗；（3）根據(jù)嚴(yán)格的EMS標(biāo)準(zhǔn)，高效的PWM變頻器使用高速低耗的IGBT，降低諧波失真和電機(jī)的電能損失。（4）可使電機(jī)起動(dòng)、加載時(shí)的電流平緩上升，沒有任何沖擊；可使電機(jī)實(shí)現(xiàn)軟停，避免反生電流造成的危

29、害，有利于延長(zhǎng)設(shè)備的使用壽命；避免因電流峰值帶來的電力公司的罰款；（5）采用變頻控制系統(tǒng)后，可以實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)供氣管路中氣體的壓力，使供氣管路中的氣體的壓力保持恒定，提高生產(chǎn)效率和產(chǎn)品質(zhì)量；（6）由于電機(jī)在高效率狀態(tài)下運(yùn)行，功率因數(shù)較高，降低了無功損耗，節(jié)約了大量電能（如圖2所示）。（7）保存原釋放閥系統(tǒng)，在必要時(shí)可參加調(diào)節(jié)，增強(qiáng)系統(tǒng)的可靠性?？傊?，采用恒壓供氣智能控制系統(tǒng)后，不但可節(jié)約3040%的電力費(fèi)用，延長(zhǎng)壓縮機(jī)的使用壽命，并可實(shí)現(xiàn)恒壓供氣的目的，提高生產(chǎn)效率和產(chǎn)品質(zhì)量?？偵纤?，在實(shí)際實(shí)施過程中，應(yīng)對(duì)工況情況進(jìn)行具體分析，才能正確分析應(yīng)用時(shí)的節(jié)電空間，才能合理的利用產(chǎn)品的特性滿足用戶的合理需

30、求,同時(shí)又滿足工況的實(shí)際運(yùn)行需求. Powerlogix-HV應(yīng)用實(shí)例1.1Powerlogix-HV勿安裝在有可燃性氣體、爆炸性氣體或塵埃環(huán)境中，否則可能會(huì)造成火災(zāi)或爆炸，若現(xiàn)場(chǎng)采用防爆電機(jī)，安裝時(shí)也必須遠(yuǎn)離這類危險(xiǎn)環(huán)境。1.2請(qǐng)勿將Powerlogix-HV安裝于超過允許溫度的場(chǎng)所，若現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境溫度超過允許溫度。建議加強(qiáng)通風(fēng)或采用空調(diào)制冷，使環(huán)境溫度降至允許溫度范圍：0 40 。1.3存放溫度：-4 0 70 。1.4安裝時(shí)，應(yīng)預(yù)留一定的空間，以保證冷卻風(fēng)路的暢通。在Powerlogix-HV柜體的頂部和前后留出一定的空間，背面離墻不得小于800mm，頂部與屋頂空間距離不得小于800mm，裝置正面離墻距離不得小于1500mm（操作觸摸屏安裝于控制柜正面，考慮操作安全和方便。（見圖4-1）1.5在安裝過程中，應(yīng)特別小心、謹(jǐn)慎，防止碰壞或劃傷柜體（具體操作詳見說明書）Powerlogix-HV安裝注意事項(xiàng)Powerlogix