变频器在化工行业应用

关键词： 变频 调速 经济效益 高压

变频器在化工行业应用（精选9篇）

篇1：变频器在化工行业应用

一、机立窑供风系统系统变频改造装置

该水泥有限公司像其它的老水泥企业一样，机立窑供风系统是通过调节挡风板的开启角度的落后的机械调节方法来满足烧结时不同的用风量，这种操作方 式的缺点是明显的：

1、电能浪费严重;

2、调节精度差;

3、启动电流对电网冲击大;

4、电机及风机的转速高，负荷强度重;

5、起动时机械冲击大，设备使用 寿命低;

6、噪声大，粉尘污染严重等。

改造后的变频供风系统是在保留原供风系统的基础上增加一套变频回路与原回路并联，形成双回路可转换控制系统，并将变频器的调速装置安装在窑上，通过调节电机（风机）的转速来调节烧结时的用风量。其特点：

1、节电效果好（由于电机消耗的功率跟电机转速的三次方成正比，改造后电机大部分时间运行在 35-40Hz左右既可满足用风量，节电率大于百分之二十）;

2、具有软起功能，降低负荷强度，延长设备使用寿命，启动电流小，相当于增加电网容量;

3、调节风量精度准确、方便;

4、无需旁通放风，减少水泥粉尘污染等。改造后的测试结果见表一。

二、成球供水系统

生料成球工序是影响水泥熟料烧结质量的关键工序之一，其中水、料比例直接影响成球好坏。应用变频器后能通过跟踪生料供给量对成球预加水泵的转速 进行无级调速，从而实现全自动化的闭环控制，料水配合稳定，成球效果良好，大大提高水泥烧结质量。此系统改造主要为提高自动化程度和制造工艺水平考虑，由 于功率较小省电效果还在其次。

三、生料均化给料系统

此系统用变频改造后，将所有送料口处的送料电机用变频器进行同步无机调速，等比例送料，提高均化效果，此点也是从制造工艺角度考虑。

四、水泥选粉系统

水泥选粉系统的工作原理是根据所生产的水泥的标号的不同，调节选粉机和选粉风机的转速，从而选出不同细度的水泥制品。老式选粉机要调整风机轴上 的扇叶的数量和角度，经过对比试验达到所要求的选粉细度;新式选粉系统分选粉机和选粉风机两部分，选粉机由滑差电机调速，选粉风机靠调节挡风板角度调节用 风量。这两种系统都存在操作工艺复杂、调节精度差、浪费电能严重的缺点，特别是滑差点机不但费电，由于水泥制造环境粉尘严重，因此滑差头骨胀率特别高，维 修困难。变频改造后，不管是老式系统还是新式系统，只要将电机调节到一个特定的转速就能选出所需要的细度的颗粒，在节约电能的同时还做到了连续化、自动化 生产，既提高了劳动效率，又降低了劳动强度，综合效益明显。

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篇2：变频器在化工行业应用

一、概况

矿井提升机是煤矿，有色金属矿生产过程中的重要设备。提升机的安全、可靠运行，直接关系到企业的生产状况和经济效益。某煤矿井下采煤，采好的煤通过斜井用提升机将煤车拖到地面上来。煤车厢与火车的运货车厢类似，只不过高度和体积小一些。在井口有一绞车提升机，由电机经减速器带动卷筒旋转，钢丝绳在卷筒上缠绕数周，其两端分别挂上一列煤车车厢，在电机的驱动下将装满煤的一列车从斜井拖上来，同时把一列空车从斜井放下去，空车起着平衡负载的作用，任何时候总有一列重车上行，不会出现空行程，电机总是处于电动状态。这种拖动系统要求电机频繁的正、反转起动，减速制动，而且电机的转速一定规律变化。斜井提升机的机械结构示意如图1所示。斜井提升机的动力由绕线式电机提供，采用转子串电阻调速。提升机的基本参数是：电机功率55kW，卷筒直径1200mm，减速器减速比24︰1，最高运行速度2.5m/s，钢丝绳长度为120m。

目前，大多数中、小型矿井采用斜井绞车提升，传统斜井提升机普遍采用交流绕线式电机串电阻调速系统，电阻的投切用继电器—交流接触器控制。这种控制系统由于调速过程中交流接触器动作频繁，设备运行的时间较长，交流接触器主触头易氧化，引发设备故障。另外，提升机在减速和爬行阶段的速度控制性能较差，经常会造成停车位置不准确。提升机频繁的起动﹑调速和制动，在转子外电路所串电阻的上产生相当大的功耗。这种交流绕线式电机串电阻调速系统属于有级调速，调速的平滑性差；低速时机械特性较软，静差率较大；电阻上消耗的转差功率大，节能较差；起动过程和调速换挡过程中电流冲击大；中高速运行震动大，安全性较差。

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二、改造方案

为克服传统交流绕线式电机串电阻调速系统的缺点，采用变频调速技术改造提升机，可以实现全频率（0~50Hz）范围内的恒转矩控制。对再生能量的处理，可采用价格低廉的能耗制动方案或节能更加显著的回馈制动方案。为安全性考虑，液压机械制动需要保留，并在设计过程中对液压机械制动和变频器的制动加以整合。矿井提升机变频调速方案如图2所示：

图2 矿井提升机变频调速方案

携手远航 共创辉煌 电话：0371-67250191/192/193 传真：0371-67250102热线：*** 河南远航工控设备有限公司 竭诚为您服务 考虑到绕线式电动机比鼠笼式电动机的力矩大，且过载能力强，所以仍用原来的4极160kW绕线式电机，在用变频器驱动时需将转子三根引出线短接。提升机在运行过程中，井下和井口必须用信号进行联络，信号未经确认，提升机不能运行。为显示运行时车厢的位置，使用E6C3-CS5C 40P旋转编码器，即电机旋转1圈旋转编码器产生40个脉冲，这样每两个脉冲对应车厢走过的距离为1200。则与实际距离的误差值为4-3.9=0.027mm，卷筒运行一圈误差为0.027，已知钢丝绳长度为120m，如果两个脉冲对应车厢走过的距离用近似值3.9mm计算，120m全程误差为120000。再考虑到实际检测过程中有一个脉冲的误差，则最大的误差在821mm~829mm之间，对于数十米长的车厢来说误差范围不到1米，精度足够。因此，用计数器实时统计旋转编码器发出的脉冲个数，则可计算出车厢的位置并用显示器显示。另外一个问题是计数过程中有无累计误差存在？实际检测时，在一个提升过程开始前，首先将计数器复位，第一个重车厢经过某个位置时，打开计数器计数，车厢在斜井中的位置以此点为基准计算，没有累计误差。在操作台上，用SWP-AC系列智能型交流电压/电流数字仪表显示交流电压和电机工作电流，用智能型数字仪表显示提升次数和车厢的位置。

三、方案实施

斜井提升负载是典型的摩檫性负载，即恒转矩特性负载。重车上行时，电机的电磁转矩必须克服负载阻转矩，起动时还要克服一定的静摩檫力矩，电机处于电动工作状态，且工作于第一象限。在重车减速时，虽然重车在斜井面上有一向下的分力，但重车的减速时间较短，电机仍会处于再生状态，工作于第二象限。当另一列重车上行时，电机处于反向电动状态，工作在第三象限和第四象限。另外，有占总运行时间10%的时候单独运送工具或器材到井下时，电机纯粹处于第二或第四象限，此时电机长时间处于再生发电状态，需要进行有效的制动。用能耗制动方式必将消耗大量的电能；用回馈制动方式，可节省这部分电能。但是，回馈制动单元的价格较高，考虑到单独运送工具或器材到井下仅占总运行时间的10%，为此选用价格低廉的能耗制动单元加能耗电阻的制动方案。

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提升机传统的操作方式为，操作工人坐在煤矿井口操作台前，手握操纵杆控制电机正﹑反转个三挡速度。为适应操作工人这种操作方式，变频器采用多段速度设置，X1、X2设为正反转，X3、X4、X5可设挡速度。变频调速原理图如图3所示：

变频器的设置详请参见MC200T系列变频器用户手册。

四、提升机工作过程

提升机经过变频调速改造后，系统的工作过程阿盛大的变化。操纵杆控制电机无极调速。不管电机正转还是反转，都是从矿井中将煤拖到地面上来，电机工作在正转和反转电动状态，只有在满载拖车快接近井口时，需要减速并制动，提升机工作时序图如图4所示：

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图4 提升机工作时序图

图4中，提升机无论正转、反转其工作过程是相同的，都有起动、加速、中速运行、稳定运行、减速、低速运行、制动停车等七个阶段。每提升一次运行的时间，与系统的运行速度，加速度及斜井的深度有关，各段加速度的大小，根据工艺情况确定，运行的时间由操作工人根据现场的状况自定。图中各个阶段的工作情况说明如下：

（1）第一阶段0～ｔ1：串车车厢在井底工作面装满煤后，发一个联络信号给井口提升机操作工人，操作工人在回复一个信号到井底，然后开机提升。重车从井底开始上行，空车同时在井口车场位置开始下行。

（2）第二阶段 t1～t2：重车起动后，加速到变频器的频率为f2速度运行，中速运行的时间较短，只是一过渡段，加速时间内设备如果没有问题，立即再加速到正常运行速度。

（3）第三阶段 t2～t3：再加速段。

（4）第四阶段 t3～t4：重车以变频器频率为f3的最大速度稳定运行，一般，这段过程最长。（5）第五阶段 t4～t5：操作工人看到重车快到井口时立即减速，如减速时间设置较短时，变频器制动单元和制动电阻起作用，不致因减速过快跳闸。

（6）第六阶段 t5～t6：重车减速到低速以变频器频率为f1速度低速爬行，便于在规定的位置停车。

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以上为人工操作程序，也可按PLC自动操作程序工作。图中加速和减速段的时间均在变频器上设置。

五、结语

绕线式电机转子串电阻调速，电阻上消耗大量的转差功率，速度越低，消耗的转差功率越大。使用变频调速，是一种不耗能的高效的调速方式。提升机绝大部分时间都处在电动状态，节能十分显著，经测算节能30%以上、取得了很好的经济效益。另外，提升机变频调速后，系统运行的稳定性和安全性得到大大的提高，减少了运行故障和停工工时，节省了人力和物力，提高了运煤能力，间接的经济效益也很可观。

篇3：变频器在化工行业应用

关键词：变频调速,节能,效益分析

0 引言

安徽六国化工股份有限公司是国家重点发展的大型磷复肥生产骨干企业。公司设立于2000年12月, 由铜陵化学工业集团公司为主发起人并控股。现有1个本部、5个子公司。主要从事磷复肥生产与销售, 年销售收入20亿元。2004年3月5日, 六国化工8 000万股A股 (股票代码600470) 在上海证券交易所成功上市, 是国内大型磷铵企业中唯一一家上市公司。公司有4套高浓度磷复肥生产装置, 年产能为112万t。

通过对铜陵六国化工企业实地考察, 了解到该单位大部分电机是采用高压电机恒速运转拖动风机、水泵等传动设备, 并使用调节风门或阀门的方法调节风量或流量, 从而实现工艺生产需求。这种配置虽能满足生产工艺的需要, 但在实际生产中存在以下严重不足: (1) 节流调节方式浪费电能。设计单位在设计时, 通常选用的风机、水泵等额定容量往往大于生产工艺实际需要量, 使得其配套拖动电机的额定容量就更大, 因此, 实际运行时不得不关小风门或阀门进行节流调节。铜陵六国化工企业的高压电机在额定工况下风机、水泵等风门或阀门开度在50%～70%之间。在节流过程中, 风机或水泵等特性曲线不变, 转速不变, 仅仅依靠关小风门或阀门, 人为地增加管道阻力来减小流量。风门或阀门开度减小, 阻力损失相应增加, 但系统输入功率并无太多减小, 输入功率多数白白损失在节流的过程中。 (2) 采用风门或阀门调节风量或流量, 管道阻损大, 节流功率损耗大, 能耗浪费大;风机或水泵、油泵采用风门或阀门调节, 风机或水泵 (油泵) 、电机振动大, 风门或阀门和风机、水泵 (油泵) 叶轮磨损严重, 设备易损坏, 检修费用高。 (3) 电机高压直接启动, 启动电流大, 增加了电网的负担, 同时对电机及拖动机械机构冲击大, 增加了电网的容量和电机及机械机构的损坏维修量。 (4) 节流调节的系统稳定性及控制精度差。由于风门或阀门的挡板开度与流量的非线性关系, 加上执行机构机械传动间隙的影响, 挡板开度调节既不灵敏又不精确, 无法实现流量的快速、准确调节。

1 电机系统节能简介

1.1 电机系统节能基本概念

电机系统特指电动机传动系统, 包括电动机、被拖动装置 (负载) 、传动控制系统、管网 (电源) 等, 图1为典型的电机系统构成。

1.2 电机系统节能简介

(1) 电机系统各部件自身的能效得到提高。 (2) 电动机传动系统的节能, 例如风机、泵类变频调速系统节能。 (3) 采用电机传动系统使工艺、设备条件改善、效率提高, 达到节能效果。

1.3 电机系统节能主要措施

(1) 更新淘汰低效电动机及高耗电设备。 (2) 提高电机系统效率。 (3) 主要采用变频调速方式, 改善风机、泵类电机系统调节方式。我国风机、水泵、压缩机总装机容量约1.6亿k W, 改变调节方式后, 效率平均可提高20%左右。 (4) 被拖动装置控制和设备改造。 (5) 优化电机系统的运行和控制。

2 电机变频调速技术

变频调速是通过改变电动机定子供电频率和电压来改变旋转磁场同步转速进行调速的, 是无附加转差损耗的高效调速方式。

2.1 变频调速的基本原理

变频调速技术的基本原理是根据电机转速与工作电源的输入频率成正比例关系:

式中, n为转速;f为输入频率;s为电机转差率;p为电机极对数。

通过改变电机工作电源频率就可达到改变电机转速的目的。

2.2 变频调速节能原理

风机水泵的工作特性:

式中, H为扬程;Q为流量;H0为流量为0时的扬程。

风机水泵的轴功率:

式中, P为轴功率;Q为流量;H为压力;ηb为风机水泵效率;Kp为计算常数。

根据风机的相似定律, 变速前后流量、压力、功率与转速之间关系为:Q1/Q2=n1/n2;H1/H2= (n1/n2) 2;P1/P2= (n1/n2) 3。

2.3 变频调速的主要优点

(1) 节能效果明显。实际应用证明, 在风机、水泵上应用变频调速, 当电机在额定转速的80%运行时, 节能率可达到30%～40%。 (2) 基本取消了风门、阀门或液力耦合调节, 避免了风门或阀门及其执行机构的磨损, 也降低了因此而产生的维修费用及设备停机率。 (3) 有效实现电机软启动, 避免了电机直接启动对电网、电机、风机等设备的冲击, 延长了设备使用寿命, 降低了设备故障停机率。由于实现了电机软启动, 所以可方便实现电机的启、停操作, 避免了因电机启动而必须压电网负荷带来的生产损失。 (4) 提高功率因数, 使系统功率因数达到0.95以上, 可实现电机的就地补偿, 降低电源和电机线路之间的无功损耗, 减少对电网谐波污染, 改善企业内部电网质量。

(5) 易于实现生产工艺控制自动化、保护功能完善等。

3 高压电机变频调速节能改造后的效益分析

(1) 降低能耗, 即降低生产成本, 可为企业带来直接经济效益。 (2) 由于在低负荷时, 风机或水泵 (油泵) 低速运转, 同时又由于减少了风门或阀门的调节环节, 因此大大降低了风机或油泵 (水泵) 和风门或阀门的噪声, 改善了现场环境。 (3) 在节约电费的同时, 也为国家节约了标准煤消耗, 并减少了SO2、CO2的排放, 产生了显著的社会效益。

4 EHE-T系列高压变频器在六国化工的应用实例

六国化工的冷却塔4台水泵均采用6 k V、250 k W电机拖动, 正常生产中运行3台水泵, 备用1台。在没有进行变频改造前, 3台运行的水泵阀门开口为2/3, 造成了大量的电能损耗。在经过双方协商后, 对A1水泵进行了变频改造。在改造后, A1水泵摒弃了阀门控制水量的方法, 通过高压变频器改变频率输出从而改变电机转速的方法控制水泵的供水量, 改造后节能效果明显。

颐和新能源高压变频器现场安装于2010年11月12日完成, 调试2天, 并于14日运行至今没有发生任何故障, 运行稳定、状况很好。通过1个月的运行观察, 我们对记录数据进行了分析, 分析结果如表1所示。

根据用户现场提供的数据 (电压为6 k V, 运行电流24 A, 功率因数为0.83) , A1电机工频运行功率为:

改造后, 取变频器效率η=0.96, 根据运行记录表A1电机变频运行功率为:

如果该台高压电机全年正常运转330天, 则全年可节约电能:

因此该台高压电机变频调速改造前后节能比较如表2所示。

根据国家分时电价政策, 每年大工业电价分段价格如表3所示。

根据表3可计算出每年节约电费如下:

此次改造仅从节能收益来看, 一年即可收回投资。据此应用实例可看出, 利用变频改造, 节能效果十分明显, 经济效益显著。根据发1 k Wh电, 需消耗340 g标准煤, 并向空气中排放SO2、CO2分别为0.009 kg、1.4 kg计算, 因此该台高压电机经过改造后还可节约标准煤202.6 t, 可减少向空气中排放SO2、CO2分别为5.364 t、834.4 t。这也是对高压电机进行变频节能的主要作用。

5 结语

篇4：化工企业中空压机对变频器的应用

【摘 要】交流变频调速技术作为高新技术和电动机控制技术，其应用已渗透到化工行业的各个技术部门，应用技术已非常成熟，并取得了良好的经济效益和社会效益。在化工行业进一步推广普及变频调速技术，将会为加快我国的节能事业做出更多地贡献。

【关键词】化工企业；空压机；交流变频调速技术

1.变频器的优势及特点

我国正处在工业化阶段，有一部分工业生产设备陈旧、生产工艺落后、产品品质不佳，国内及国际市场竞争力不强。使用变频器进行交流变频调速，取代了原有的变极调速、滑差调速、整流子电机调速、液力偶合调速、串极调速及直流调速等落后的调速方式，并且与PLC、DCS等进行配合，可以实现生产的高精度控制。在生产中提高了生产效率，使产品品质明显改善；使设备运行更加稳定可靠，提高产量，大幅度减少设备维护费用，降低生产成本；同时提高了生产自动化水平，改善了生产环境，减少了工人的劳动强度。使用变频器是企业设备改造、产品更新换代、节能减排的重要途径。

2.化工行业中的变频器

在化工行业中，设计部门在计算泵的功率时按工艺装置所需额定扬程值的1.1倍以上选取。况且在化工企业中机泵所带负载大部分为轻载。所以绝大多数电动机都运行在额定功率之下，存在利用率低、耗电大等诸多不足之处。 变频器是通过调整输出频率来改变电机转速，以达到交流电机调速的目的。采用变频器进行变频调速，可使电动机回到高效的运行状态，是最佳的调速和节能方式。变频器通过降低电机转速减少输出功耗，实现“按需供能”。用于风机、泵类等平方律特性负载，可达到50%的节能率；用于其他工艺要求调速的负载，也可获得10%～40%的节能效果。设备的转速降低后，可以减少磨损，延长使用寿命，获得可观的直接或间接的经济效益。 以下举出变频器在化工行业中的一个应用例子。

3.应用在空气压缩机

现在空气压缩机的应用非常普遍。但部分化工企业在空压机的使用方面有一定的特殊性：输送管路长、气源分散、所需气量频繁变化。这样就对空压机产生的压力提出了一定要求。为满足用气量随时变化的要求，储气罐内气体必须保持一定的压力。现在我院所承揽的大部分化工厂设计时，厂内所需要空气压力为0.40Mpa～0.55Mpa之间，对于空压机气量的供求关系表现为排气压力的变化，空压机排气量满足生产用气量要求时，罐内空气压力保持恒定不变，若可以维持这种状态固然最好，但实际上用气量是随厂内所需气量变化而变化的。而且设计院在设计时余量较大，所以空压机排气量都要大于用气量。当压力达到最大值时，空气压缩机通过关闭吸气阀使电机空转调节排气量，但空气压缩机在空转中还是带动活塞或螺杆运动，此时的能耗约占空气压缩机满载运行时的30%～50%，将这部分能量节省下来的数量，也相当可观。

4.实例分析

某化工厂有一座空压机站，安装有3台90kW往复式活塞空压机，用来压缩空气。由于生产上使用空气的不均匀性，用气量总是在动态变化，有时需要同时运行数台空气压缩机供气，而有时连一台空气压缩机的产气都用不完，但空气压缩机仍在全速运行。空气压缩机在出厂时都配套有排气压力调节装置，储气罐内的空气压力超过设定压力时，压缩机阀门自动关闭，压缩机进入空转卸荷状态。当储气罐内空气低于设定的压力时，压缩机阀门自动开启，压缩机又进入满载工作状态。满载时，空压机的工作电流接近电动机额定电流；空转卸荷时，空压机的工作电流约为电动机额定电流的50%。这部分电流并未做有用功，而是机械在额定转速下的空转损耗。虽然这种调节装置也能调节压力，但压力的调节精度低，压力波动大。压缩机总是处于额定转速下工作，机械磨损大，电耗高。

变频调节电动机转速就可以避免这些老式调节方案的缺点。首先空压机是将输出压力作为控制对象的，由压力传感器对管网压力进行实时检测，来自动调节变频器的输出功率，进而改变空压机电机的转速，最终实现系统管网压力恒定。

具体改造方案：在供气主管道或储气罐上安装一套压力变送器，将压力信号（4～20mA）反馈到厂内控制室的主机（DCS）。由主机发出信号到第一台压缩机的变频器模拟信号输入端上，改变变频器的给定值，进而改变电机的转速。这样就构成恒压供气系统，供气压力维持在0.8MPa。变频器控制第一台压缩机，速度给定调节由主机（DCS）发出，主机（DCS）控制第二和第三台压缩机的起动/停止。运行时，第一台压缩机首先变频运行，当变频器的输出频率已达到50Hz，但供气量仍不足时，主机（DCS）起动第二和第三台的压缩机工作。然后继续调节第一台，以达到系统管网压力恒定；如供气量大于给定值时，停止第二或第三台的压缩机工作。由于用气量的变化不很剧烈，主机（DCS）对第二和第三台的压缩机的控制是一种较好的方法。

需要注意的是，空压机不允许长时间低频下运行，当空压机转速太低，一方面将使空压机的工作稳定性变差，另一方面，也使缸体的润滑变差，会加快磨损，所以系统要根据实际情况设定下限频率（不能低于25HZ）。

技术改造效果。

篇5：变频器在精密雕刻机上的应用

需要端子控制作为命令源，二线式端子控制：只需一个正转命令FWD(COM-FWD输入)频率源由PLC控制。

最高运行转速一般在24000r/min，换算变频器的运行频率为400Hz(2级的高速电机)，最低的切削转速为r/min，我们用650Hz的非标可以很好的满足其要求。

加速和减速时间根据客户自身需求，一般在20～30s，因运行的转速比较高，所以需要加装外部制动单元，需要故障信号输出信号和故障复位信号(RST，TA-TC输入)。

2、雕刻机的性能需求

全速度范围内速度波动小，低速力矩大，可以保证低转速切削， 加减速的时间尽量短，

从飞鹤雕刻机械的调试结果来看，最低的切削转速可以在500r/min以下。变频器可以做多段VF曲线，可以很好的控制高低速的不同转矩提升，因此能很好的满足高速雕刻机上的要求。

具体的调试参数(针对额定频率400Hz，额定电压380V，额定转速24000)：

F067=1 V/F控制

F039=2.0 端子命令通道

F040=8.08 键盘控制

F027=400 最大频率

F015=400 上限频率

F052-F053组(电机参数)，根据高速电机铭牌输入。

篇6：变频器在离心机中应用分析

从分离机械的发展来看，数字交流变频器将替代原来的电磁调速、直流调速、液力偶合调速、多速电机，而逐步成为分离机械的主要驱动装置。本文将介绍的是ABB公司的新品ACS550变频器在分离机械的设计和应用。

ACS550是ABB公司最新推出的智能性变频器，该系列变频器用于0.75KW～355KW低压交流传动。它能精确地控制速度和转矩，能匹配现有的标准鼠笼异步电动机。ACS550具有三种控制方式，即标量V/F控制、无传感器矢量控制、转矩控制，所以该款变频器不仅能够适合于最简单的电机运转，同时也可以应用在复杂的工作场合。其可靠的过载能力设计，也可以同时满足普通负载和重载工作。

分离机械的驱动电机一般分为单电机驱动和多电机驱动两种，本文将主要介绍ACS550变频器在作为单电机驱动的典型案例三足式离心机的应用和作为多电机取得驱动的典型案例卧螺离心机的应用。

2、变频器在三足式离心机中的应用

三足式离心机是一种结构简单、对物料的适应性很强、应用面最广的立式离心机，

分沉降型和过滤型两大类。应用最多的是过滤型三足式离心机。它即能适于分离粒径仅为数微米的细颗粒，也能用于成件物品的脱液。通过调整各操作工序的延续时间，可用于分离过滤难易程度不同的各种悬浮液，通过调节滤饼的洗涤时间，可以满足不同的洗涤要求。这种机型主要适用于中小型的生产规模，但由于有上述很多长处，所以广泛应用于制药、化工、轻工、纺织、食品、机械制造等工业部门。

在本应用中，变频器驱动的是离心机的转鼓，启动平稳，分离因数可调;彻底克服了传统直流碳刷式离心机噪音大、故障率高、使用寿命短、转速不稳定等缺点，是重力沉降分离设备更新换代产品。交流变频离心机在减震系统和变频电机等几项重要指标上具有鲜明的特色和独创性。常见的三足式离心机的单机驱动功率在3KW 与55KW之间，ACS550完全可以胜任。

ACS550在三足式离心机中的应用原理ACS550变频器的原理，在其外围线路中，主要分三个部分：

(1)直流母线UDC 、UDC-端接制动单 、?端，然后根据不同的选择(如回馈制动接电网三相、能耗制动则接制动电阻)，Tk为制动单元的内部继电器，当本单元出现故障时，Tk动作，通过变频器的端子DI4定义，瞬间封锁U/V/W输出。

(2)控制回路输入、输出端子中，采用宏9902=5的定义

DI1：手动/自动起动/停车(手动):得电起动

DI2：正转/反转(手动):得电转向为反转

DI3：EXT1/EXT2选择:得电选择自动控制

篇7：变频器在化工行业应用

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一、概况

在我国的制糖行业中，变频器已广泛地应用在风机、水泵等变转矩负载，取得了显著的节能效果。而理平机、蔗刀机、压榨机作为糖厂重要的生产设备，一直采用传统的控制方式定速运行。其实从生产工艺和节能两方面来分析对理平机、蔗刀机、压榨机进行技术改造不但行之有效而且能大幅提高企业效益。

二、生产工艺分析

众所周知，压榨抽出率是影响糖产量的主要因素之一。若压榨抽出率提高1%，则总收回率提高0.9%左右。影响抽出率的因素很多，主要有以下几方面原因：

1． 蔗料的破碎度及形态的好坏直接影响第一台榨机抽出的效率。甘蔗破碎度好，蔗汁易于压出，效果提高。

2． 蔗渣中的纤维成分受压后离开榨机出口时又膨胀，此时被压榨的纤维随着自身的膨胀在出口处会吸去一部分蔗汁，同时受到机器本身性能的影响，甘蔗中的糖份不可能全部榨出，这就形成了蔗渣中的糖份损失。

3．蔗渣水分的影响。

4． 保证从理平机、蔗刀机输送过来的蔗层厚度均匀是提高抽出率的重要因素。如果蔗层过厚，造成压榨不彻底，使蔗渣造成浪费，而且影响机器的运行；如果蔗层过薄，压不干蔗层，蔗渣水分过高，影响抽出率。

5．榨辊的磨损随着机器的运行越来越严重，导致榨辊间的间隙扩大，压榨不彻底，使抽出率下降。

6．电网的供电质量是生产可靠的保证，理平机、蔗刀机、压榨机的电机功率大，瞬间负载大，电网的供电质量直接影响机器的可靠性和连续性。

综上所述，由于压榨机转速固定，从理平机、蔗刀机输送过来的蔗层厚度经常会达不到要求，这样会使蔗汁的平均抽出率下降。抽出率越低说明蔗汁流失越大，从而导致产量变低。如果能对压榨机进行转速调节，当蔗层厚度不够时通过降低压榨机电动机转速的来使蔗层达到正常厚度后再进行压榨，这样压榨会比较充分，平均抽出率将可以有效提高，同时由于转速的降低，从而达到节能省电的目的。德瑞斯DRS2000变频器正是解决此问题的最佳装置。

三、控制方案

本控制方案具有手动/自动功能。

全自动控制：根据对生产工艺的分析，为了提高抽出率，保证蔗层的厚度是非常重要的，即保证电机负载的均匀；从电机的输出电信号来讲，也就是说要使电机的电流波动范围保持在一个较小的范围内。可以通过增加电流变送器检测电机的实际电流，作为变频器的反馈控制信号，变频器根据反馈信号控制电机的实时转速。如果蔗层过厚，电机的电流变大，变频器将把电机的转速按一定比例提升，使蔗层尽快被压榨；如果蔗层过薄，电机的电流变小，变频器将按一定比例把电机的转速降低，以便尽可能将蔗层压榨彻底。这样使电机电流始终在小范围内波动，从而保证蔗层厚度均匀，有助于提高抽出率。

手动控制：当用户需要手动控制时，可通过自动/手动转换开关切换，速度根据用户需要进行调节。

变频节能柜示意图

四、德瑞斯变频器节能柜的特点和优势

1.高可靠性。选自欧美日的高端器件，确保在高温高湿各种恶劣情况下万无一失。

2.本地化服务,24小时到位,各种备件齐全。

3.矢量控制,确保更加节能、控制精度更高。

4.变频器对电机实行软启动和软停止，避免了大功率电机启动时由于动电流大对电网造成的瞬时压降，同时也避免了对，的冲击，延长了电机的寿命。

5.由于变频器中间直流回路有大电容作为储能元件，可以提高网侧的功率因数，提高电网质量。

6.变频器具有完善的保护功能，包括过流、过压、欠压、缺相、过载、过热等，保证了生产的可靠性和设备的稳定运行。

7.提高了蔗汁的抽出率，亦即提高了每个榨季的产糖量，使企业的经济效益大幅提高。

8.工频/变频切换功能。德瑞斯变频柜具有完善的工频/变频切换功 能，特殊情况下，万一变频器发生故障，可以切换到工频运行，不影响正常工作。

9.节省电能，降低能耗，节约生产成本。

10.德瑞斯变频柜一旦安装调试完成，上电后它就会自动运行，变频柜的操作方式与改造前相同，操作工不必重新培训。

11．本系统具有手动/自动切换功能。

四、改造后的效益分析

改造单位：山东XX糖业有限公司

1.节电：按保守33%计算：

每榨季(100天)节电：

1300KW/H×30%×24小时×100天×0.7元=65.5万

2.抽出率提高：根据测算，平均抽出率可提高0.3%以上，现在保守估计抽出率提高0.15%，按年榨15万吨蔗，糖份12.5%，煮收86%计算：每个榨季多产糖：

15万吨 x 12.5% x 0.15% x 86%=24.2吨;0按4000元/吨糖计：

24.2吨 x 4000元/吨= 9.68万元;即产量提高使企业每个榨季多创收9.68万元。

3． 投资回报期：整套系统在一个榨季即收回成本。

篇8：变频器在化工行业应用

另外, Danfoss变频器的调速性能、运行效率, 操作方便, 调速范围等优点也深受企业一线员工的好评。

以上这些, Danfoss变频器不仅仅为企业带来了单线经济产能最大、设备最先进、差别化率最高、产品质量最优、综合能耗最低等行业之最, 也为企业创造了成为国内最大的纤维素纤维生产、研发基地之一的社会影响力地位。

1 Danfoss变频器的控制电路

所谓的控制电路就是指给异步电动机供电的主电路提供一定信号的回路。本文用图1示意出它具体的工作原理。

从图1中我们可以看出, 控制电路主要是有频率、电压运算电路, 电流检测电路等组成。在虚线框内, 无速度检测电路为开环控制。如果增加速度检测电路就要增加速度指令, 我们可以对电机的速度进行不要控制, 这时候需要注意的是要更精准的闭环控制。

2 Danfoss变频器的控制模式

一般来说, Danfoss变频器的控制模式是指变频器在实际工作时候输出的频率和输出电压他们之间的关系。控制模式不同变频器的控制精度和速度也不一样。电动机在运行时电动机的参数是按照固定的频率电压设计的, 如果当频率变化时我们就要考虑电磁参数要和设计的数值一致。一般地, 变频器经常用到的控制模式是基本U/F控制, 直接转矩控制和矢量控制。文章试拿基本U/F控制来加以说明它的工作特性。

所谓的基本U/F控制模式是根据电动机的电磁特性采取的一种模式, 也即说在输出频率变化时候它的输出电压也成比例的不断变化, 我们设U/F=C (C为常数) 。那么它的U/F控制就会用于变频器的开环控制, 如图2所示。

它的理论控制依据是在给三相异步电动机的定子绕组加上电源电压以后, 绕组中就会产生感应电动势。

在实际运行中如果当我们不断控制调整电压和频率时, 它的输出电压就会随着频率的上升不断呈上升态势;如果当电动机的运行频率高于一定值的时候, 变频器的输出电压就会不再随频率的上升而变化了, 此时, 我们将该特定值称为它的基本运行频率, 用fb表示。另外当基本运行频率对应的变频器输出的电压我们称之为最大输出电压, 此时我们用vmax表示, 其关系如图3所示。

由图3我们可以看到, 当电动机的运行频率超过基本运行频率fb后, 此时u/不再是一个常数, 而是出现了变化, 随着频率的上升出现了减少的状态, 电动机磁通也因此减少。

3 Danfoss变频器的系统实施

说到Danfoss变频器在化工企业中的应用, 我们可以以水平线的传动应用为案例加以说明。

一般来说, 水平线的传动同步系统是由带有同步卡的数台Danfoss变频器和Profibus-DP通讯卡构成的。在这里需要说明的是通讯卡的功能主要是和上位机进行用来通讯的, 同时还可以把变频器的运行数据传送到上位机中。而主机变频器的功能是用来模拟主轴的编码器信号, 控制生产线生产速度的。除了主机之外的其余变频器应作为从机, 它的编码器是安装在从机的主传动轴上, 用来保持编码器的转速与输送速度。

另外说明的是, 在工作中每一台的变频器是通过采集主机速度信号和各自控制机器的编码器速度和相位它们自动调整变频器输出频率, 这样以保持从机和主机的角度同步运行。

在Danfoss变频器的操纵方面, 从机的操纵可以分为同步和点动运行。而主机是没有操纵的。

先来看从机操纵中的同步运行。在生产中我们把同步运行控制插头插进控制电路的插座内, 按原设备上的启动或者是停止按钮即可控制电机运行或者是停车, 启动以后电机就会加速到一定速度, 并与主机的速度和相位一致。如果当误差小于一定数值时, 变频器送出已经处于同步状态的信号返回原控制系统, 这个时候就可以上料生产了。

在点动运行方面, 我们可以把点动按钮合插进控制电路的插座内, 就可控制机器点动运行, 点动时变频器处于开环控制状态。需要注意的是, 如果当控制电路的插座为空时, 机器处于停止状态, 此时无法启动机器。当联锁信号或急停按钮按下, 机器也无法启动。

摘要：Danfoss变频器是可以大幅度提高工艺高效能的技术产物, 鉴于这一特性, 所以它能够应用在大部分的工作电机上, 尤其是化工企业中。本文结合实际分析了Danfoss变频器的控制电路, 控制模式及系统实施过程, 供同行参考。

关键词：Danfoss变频器,变频调速,变频技术,化工应用

参考文献

[1]粘胶纤维生产线辅助设备的变频节电改造[J].人造纤维, 2010, 40 (03) .

[2]胡爱云.化纤企业变频器的合理选择与使用[J].广东化纤, 2001 (04) .

篇9：高压变频器在除尘系统的应用

【摘 要】高压变频器实现了对除尘风机的无极调速，满足了生产工艺过程对电机调速控制的要求，达到高效率和高质量的目的，可以大幅度的节约能源，降低成本。

【中图分类号】TN773.1 【文献标识码】A 【文章编号】1672-5158（2013）03-0159-01

1.引言

在高炉出铁的过程中，出铁场会产生大量的灰尘、烟气以及一些有害物质，除尘系统将这些有害物质进行处理。根据炼铁工艺，高炉每天平均出铁12炉，在出完铁20---30分钟后，出铁场基本没有灰尘，烟气。安钢炼铁厂1号高炉除尘风机采用800KW电机拖动，除尘风机在生产过程中处于工频状态运行，风机启动后电机按额定转速运行，通过调节风门挡板的开度来调节风量，以满足生产工艺要求。除尘风机的使用率大约70%左右，造成大量的电能浪费，另外，由于风机直接启动振动大，而且启动电流约是额定电流的3—7倍，对电网，电机等冲击大，因此，对出铁场除尘风机进行高压变频技术改造。

2.变频改造

目前，主流的高压变频器产品主要有三种类型：（1）电流源型； （ 2 ）三电平型变频器；（3）单元串联多电平型变频器。目前在国内，基于低压 I G B T功率单元串联的高压变频器逐渐成为市场主流。单元串联多电平型变频器采用多个低压的功率单元串联实现高压，输入侧的降压变压器采用移相方式，可有效消除对电网的谐波污染，使其负载下的电网侧功率因数接近1，输出侧采用多电平正 弦PWM技术，可适用于任何电压的普通电机。另外，在某个功率单元出现故障时，可自动退出系统，而其余的功率单元可继续保持电机的运行，减少停机造成的损失，并且系统采用模块化设计，可迅速替换故障模块。

2.1 电机、变频器技术参数

（1）电机参数

型号

高压变频器主要由变频单元柜，变压器柜和旁路柜组成。在原高压配电室东侧新建长14米，宽10米，高5米的配电室。配电室内安装高压变频设备。

（1）变频单元柜保证整个调速系统的安全可靠运行。功率单元是高压变频调速系统的主体部分，电源电压及频率的改变在这里完成。功率单元的前端与变压器连接，接收变压器供给功率单元的电源，由具有相同结构和功能的多个功率单元串接成星型连接的三相高压电源，以该电源作为高压电动机的输入电源。串接后的三相高压电源，通过控制机的控制，可以实现频率及电压的改变，从而实现对高压电动机的调速。

（2）变压器柜是高压变频调速系统的供电中心。变压器柜是一台特殊结构的干式整流变压器，其原边通过旁路柜内的高压隔离开关与电网相连，而副边绕组则根据电压等级和变频功率单元的级数分为多组，与功率单元内的功率单元连接，为所有功率单元供电。变压器的多组副边绕组经过移相向功率单元供电后，可以构成几十到几百余脉冲系列的多级移相叠加的整流方式，这样可以大大改善网侧的电流波形，提高网侧的功率因数，无需任何功率因数补偿及谐波抑制装置便可将负载下的网侧的功率因数提高到0.95以上。

（3）旁路柜接收网侧的高压电源，通过输入高压隔离开关向变压器柜内的变压器的原边供电，同时，将功率柜内的功率单元输出的高压电源经高压隔离开关送至高压电机。在旁路柜内装有旁路高压隔离开关系统，以保证在变频调速系统出现故障时，用户设备仍可以工作。如图3所示：

QF：变频器输入侧的高压开关柜

KM1、KM2、KM3、KM4：高压变频器内置真空接触器

QS1、QS2：高压变频器内高压隔离开关

旁路柜通过KM3、KM4的控制，可自动或手动在变频状态和工频状态之间切换。变频状态下，KM3闭合，KM4断开，变频器控制电机；工频状态下，KM3断开，KM4闭合，在切换至工频带动电机。

3.改造后的效果：

3.1风机变频改造后，通过计算，节能在38%以上，改造具有显著的经济效益。

3.2采用变频调节后，避免了启动对电机的冲击，系统实现软启动，电机逐渐加速，基本上没有对电机的冲击，并且启动噪音小。由于启动缓慢，减轻了启动机械转矩对电机的机械损伤，有效的延长了电机的使用寿命。另外，转速的降低也相应地延长了许多零部件的寿命，特别是轴承的寿命。

3.3采用变频调节后，启动时间相应延长，电机启动电流大大降低，减少了对电网的冲击。

3.4采用变频调节后，降低了对电网质量的污染，电机网侧功率因素大于0 .9 5，并且变频器输入输出谐波含量非常低，不需要滤波器就可以达到国家标准要求。