易驅變頻器在廣西糖廠的改造

一、 概述

在工業控制領域中，除了液動、氣動等控制外，絕大多數的控制是電動控制系統，其最終控制對象和執行機構大多為電機。過去在要求響應快、精度高的調速系統中，都采用直流調速系統，它曾占據了電氣傳動的主導地位，缺點是造價高、可靠性差、維護麻煩。而感應電動機的結構簡單、堅固可靠、造價低廉，只是用傳統的方法難以控制。隨著科技的進步，大功率晶體管電子技術的發展，大規模集成電路和微處理技術的突飛猛進,交流電機變頻調速技術已日趨完善。從而使以感應電機為代表的交流傳動控制系統在很大程度上取代直流電機調速系統，成為電氣傳動控制的主流。

變頻調速是眾多交流調速方法中最實用的一個，在應用中無需更換原來使用的感應式電動機，而且具有效率高、機械特性好、調速范圍寬、啟動電流小、控制精度高、安裝和操作方便簡單、不污染電網、節約能源等優點，是交流傳動控制的最佳方案。保護功能完善，易自動控制，對提高工業的自動化水平，提高勞動生產率、產品質量、大幅度節約能源和原材料、降低生產成本都起到了重要的作用。

在制糖生產過程中，絕大多數設備的驅動為交流電動機，電動機的能耗占用生產總耗能的大部分，但同時有許多的電機長時間或部分時間工作在輕載狀態，用傳統的變壓控制、機械能耗控制等辦法都不能達到很好輸出轉矩和高的電能利用率。采用變極對數控制又不能做到連續調速，如果使用變頻器調速控制，不但能滿足系統工作的需要，還能較大地節約能源。

二、 易驅變頻調速器的功能特點

易驅變頻調速器為適應不同的控制對象和使用環境，設有豐富的功能供用戶選擇。

1、靈活的頻率控制

變頻調速器控制電機的兩個基本輸出量是頻率和電壓，因此一般的通用變頻器都設有充分的頻率設定功能和頻率控制接口。變頻器的頻率輸出可通過設備上的數字鍵盤設定，如：基本頻率、啟動頻率．及跳躍頻率的寬度、多段運行頻率、最高最低頻率及加減速斜率等。同時在鍵盤上還有上升下降、起停等實施改變電機速度。還有ＰＩＤ的自動控制系統，可以利用變頻器提供的信號輸入端口控制電機的運行。這時電機的運行可用0～5V或0～10V來控制，也可以用4～20mA的電流信號設定。

2、可靠的保護功能

隨著檢測器及相關的技術發展，使電機和變頻調速器本身同時得到可靠的保護。一般的保護功能如下：過電流保護，再生過電壓保護，過壓欠壓保護，缺相保護，過載保護，輸出短路保護，過熱保護，接地保護等功能。同時還有存儲器異常檢測、CPU異常檢測、參數錯誤報警、功率開關器件故障報警等。這些保護及報警信號能及時向管理、操作人員提供可靠的故障信息，便于技術人員對控制系統故障診斷和維修。更有利于對設備的保護。

三　易驅變頻器在風機泵類應用的節能原理

　　驅動風機泵類負載屬于平方轉矩負載。該類型的負載也被稱作流體類負載.該類負載的主要特點為:
　1.）變頻器輸出頻率在基本頻率以下并且該類負載一般不允許工作在基頻以上.
　2.）從流體力學我們知道，風量流量與電機轉速及電機功率的關系如下：

Ｑ１／Ｑ２＝ｎ_１／ｎ_２　　Ｈ１／Ｈ２＝（ｎ₁／ｎ_２）²
Ｐ１／Ｐ２＝（ｎ_１／ｎ_２）³

Ｑ代表風量流量　Ｈ代表風壓（管網水壓）　Ｐ代表軸功率　ｎ代表轉速。從上式可知當Ｑ下降時，Ｈ和Ｐ分別以平方和立方下降。
　　該類負載轉矩與轉速的平方成正比,電機輸出的軸功率與轉速的立方成正比.拖動該類負載時,隨著轉速的降低，所需轉矩以平方的比例下降，低頻時負載電流小，電機過熱現象不會發生。

四　易驅ＥＤ３０００系列變頻器在廣西糖廠取得了成功改造。

　　原有系統鼓、引風機均為工頻啟動全速運行，氣動沖擊電流很大。負荷變化時用改變風門開度來調節風量。開度在５０－８０％之間，截留損耗大。４臺２００ＫＷ風機驅動電動機每個榨季會因此損耗數十萬度電。

改用易驅ＥＤ３０００系列變頻器后就很好的解決了這個問題，通過改變電機輸入頻率，對電機啟動、運行的參數進行調節，適應鍋爐負荷變化，實現無級調速。運行時風門全開，無節流損失。引風機皆為離心式風機，根據離心式風機的輸出的風量正比于轉速，而輸入的功率正比于轉速的三次方，如果風量減小１０％則輸入功率將減小２５％現場運行測試也基本接近此理論規律，在２００６－２００７榨季平均節電率達到４０％左右，同時改變了啟動性能，使啟動操作變得平滑柔順。
現場改造情況如下表：

設備序號	鼓風機變頻器	引風機變頻器
１＃	ＥＤ３０００－４Ｔ０９３０ＦＰ	ＥＤ３０００－４Ｔ２２００ＦＰ
２＃	ＥＤ３０００－４Ｔ０９３０ＦＰ	ＥＤ３０００－４Ｔ２２００ＦＰ
３＃	ＥＤ３０００－４Ｔ１６００ＦＰ	ＥＤ３０００－４Ｔ２４５０ＦＰ
４＃	ＥＤ３０００－４Ｔ１６００ＦＰ	ＥＤ３０００－４Ｔ２４５０ＦＰ

汽包水位自動控制系統：原有系統為２臺１６０ＫＷ電機驅動高壓離心式高級水泵給鍋爐供水，汽包水位為電動閥自動控制，平均閥門開度在４０－６０之間，節流損耗大每個榨季因此損耗數十萬度電。

改用易驅ＥＤ３０００系列變頻器驅動高壓離心式多級給水泵直接給鍋爐供水，同時充分利用易驅變頻器內的反饋調節功能，在原水位反饋控制的同時引入蒸汽量反饋調節信號，使系統的負荷響應能力大大提高，特別是克服了負荷突變時產生的假水位反應，使系統調節平穩，水位變化僅有５ｍｍ。在２００６－２００７榨季平均節電率達到３０％。同時改變了啟動性能，使啟動操作更平滑。

在糖廠，各種泵類很多，抽水泵、污水處理泵、以及真空泵、漿汁泵等。尤其是制糖車間，泵類負載更多，雖然大多數泵不需要調速，但實際上設備的運行是根據工作量的變化而經常處于變化之中，在采用變頻器后使這些泵類負載形成閉環的全自動運行狀態，可以真實的根據負載的變化使泵類電機設備處于最為優化的工作狀態，不僅節能，在加大產量時由于變頻器的控制使設備在合理接受范圍內超速運行，從而高工作效率。平均節電率達３８％。

提現場改造情況如下表：

設備序號	水泵變頻器	設備序號	水泵變頻器
１＃爐	ＥＤ３０００－４Ｔ１６００ＦＰ	３＃爐	ＥＤ３０００－４Ｔ２８００ＦＰ
２＃爐	ＥＤ３０００－４Ｔ１６００ＦＰ	４＃爐	ＥＤ３０００－４Ｔ２８００ＦＰ