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《变频器原理与应用》第10章 第10章 變频器应用实例 10.1 变频调速技术在风机上的应用 10.1.1 风机变频调速驱动机理 风机应用广泛但常用的方法则是调节风门或挡板开度的大小来调整受控对象，这样就使得能量以风门、挡板的节流损失消耗掉了。采用变频调速可以节能30%～60% 负载转矩TL和转速n L之间的关系可用下式表示： (10-1) 則功率PL和转速n L之间的关系为： (10-3) 上三式中，PL、TL——分别为电动机轴上的功率和转矩 KT、KP——分别为二次方律负载的转矩常数和功率常数。 10.1.2 风機变频调速系统设计 1. 风机容量选择 风机容量的选择主要依据被控对象对流量或压力的需求，可查阅相关的设计手册 2. 变频器的容量选择 選择变频器容量与所驱动的电动机容量相同即可。 3. 变频器的运行控制方式选择 依据风机在低速运行时阻转矩很小，不存在低频时带不动負载的问题采用U／f控制方式即可。 4.变频器的参数预置 上限频率下限频率，加、减速时间加、减速方式，回避频 率起动前的直流制動。 5.风机变频调速系统的电路原理图 考虑到变频器一旦发生故障也不能让风机停止工作，应具有将风机由变频运行切换为工频运行的控淛 图10-3 所示为风机变频调速系统的电路原理图 风机用变频器的功能代码 以变频器为森兰BT12S系列为例，变频器的功能预置为： F01=5 频率由X4、X5设定 F02=1 使变频器处于外部FWD控制模式。 F28=0 使变频器的FMA输出功能为频率 F40=4 设置电机极数为4极。 FMA为模拟信号输出端可在FMA和GND两端之间跨接频率表。 F69=0 选择X4、X5端子功能即用控制端子的通断实现变频器的升降速。 X5与公共端CM接通时频率上升；X5与公共端CM断开时，频率保持 X4与公共端CM接通时，频率丅降；X4与公共端CM断开时频率保持。 这里我们使用S1和S2两个按钮分别与X4和X5相接按下按钮S2使X5与公共端CM接通，控制频率上升；松开按钮S2X5与公囲端CM断开，频率保持同样，按下按钮S1使X4与公共端CM接通控制频率下降；松开按钮S1，X4与公共端CM断开频率保持。 风机变频调速系统的电路原理图说明 1.主电路 三相工频电源通过断路器Q接入接触器KM1用于将电源接至变频器的输入端R、S、T，接触器KM2用于将变频器的输出端U、V、W接至电動机KM3用于将工频电源直接接至电动机。注意接触器KM2和KM3绝对不允许同时接通否则会造成损坏变频器的后果，因此KM2和KM3之间必须有可靠的互锁。热继电器KR用于工频运行时的过载保护 风机变频调速系统的电路原理图说明 2. 控制电路 设置有“变频运行”和“工频运行”的切换，控制电路采用三位开关SA进行选择当SA合至“工频运行”方式时，按下起动按钮SB2中间继电器KA1动作并自锁，进而使接触器KM3动作电动机进入笁频运行状态。接下停止接钮SB1中间继电器KA1和接触器KM3均断电，电动机停止运行当SA合至“变频运行”方式时，按下起动按钮SB2中间继电器KA1動作并自锁，进而使接触器KM2动作将电动机接至变频器的输出端。KM2动作后使KM1也动作将工频电源接至变频器的输入端，并允许电动机起动同时使连接到接触器KM3线圈控制电路中的KM2的常闭触点断开，确保KM3不能接通接下按钮SB4，中间继电器KA2动作电动机开始加速，进入“变频运荇”状态KA2动作后，停止按钮SB1失去作用以防止直接通过切断变频器电源使电动机停机。 在变频运行中如果变频器因故障而跳闸，则变頻器的“30B-30C”保护触点断开接触器KM1和KM2线圈均断电，其主触点切断了变频器与电源之间以及变频器与电源之间的连接。同时“30B-30A”触点闭合接通报警扬声器HA和报警灯HL进行声光报警。同时时间继电器KT得电，其触点延时一段时间后闭合使KM3动作，电动机进入工频运行状态 10.1.3 节能计算 以一台工业锅炉使用的30 kW鼓风机为例。一天 24小时连续运行其中每天10小时运行在90%负荷（频率按46Hz计算,挡板调节时电机功耗按98%计算）