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變頻器在煤氣恒壓控制系統中應用與實(shí)現
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時(shí)間：2016-12-16
來(lái)源：網(wǎng)絡(luò )
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3.3 睡眠功能參數設定
根據實(shí)際監測和統計，煤氣壓力通常在夜間會(huì )升高（達到4.5kpa左右），會(huì )使電機工作在超低速狀態(tài)，為節約電能，對變頻器設置了睡眠功能控制。
恒壓控制系統的睡眠功能設置原理：當煤氣供應系統壓力達到4.5kpa以上（煤氣其它用戶(hù)消耗量減少，會(huì )使煤氣供給管網(wǎng)內壓力增高）。這時(shí)為滿(mǎn)足鍋爐正常運行的壓力要求，pid過(guò)程控制器就降低電機的轉速，電機不會(huì )停止，而保持低速運轉狀態(tài)。由于管路存在的自然壓力損耗和低速運行時(shí)，離心風(fēng)機的低效率，變頻器設定的壓力值一般要求較高于實(shí)際所需壓力值。當睡眠功能檢測到這種低速情況時(shí)，經(jīng)睡眠延時(shí)后，將停止這種超低速運轉。在控制系統進(jìn)入睡眠模式后，變頻器仍然處在監視煤氣壓力狀態(tài)。當壓力低于最小允許值以下時(shí)，并經(jīng)喚醒延時(shí)后，則重新啟動(dòng)風(fēng)機工作。其睡眠控制邏輯關(guān)系如圖3所示。
本文引用地址：http://dyxdggzs.com/article/201612/330920.htm
在圖3中，其有關(guān)參數設定要求及實(shí)際設定值如下：
?。?）40.21—睡眠設定值。如果電機速度低于此設定值（10hz），且在時(shí)間差內大于睡眠延時(shí)時(shí)間，則變頻器進(jìn)入睡眠模式；在睡眠模式下，電機停止運行。
?。?）40.22—睡眠延時(shí)時(shí)間設定（20s）。當電機速度低于睡眠速度設定值時(shí)，計時(shí)器開(kāi)始計時(shí)；當電機速度高于睡眠速度時(shí)，計時(shí)器復位。設定范圍0.0—3600.0s。
?。?）40.23—睡眠功能喚醒設定值。如果過(guò)程實(shí)際值低于設定值，且時(shí)間長(cháng)于喚醒延時(shí)時(shí)間，則變頻器就被喚醒。其設定范圍0.0—100.0%（以過(guò)程給定值的百分比形式表示）。
?。?）40.24—睡眠功能喚醒延遲時(shí)間。當過(guò)程實(shí)際值低于喚醒設定值時(shí)，計時(shí)器開(kāi)始工作；當過(guò)程實(shí)際值高于喚醒值時(shí)，計時(shí)器復位。其設定值范圍0.0—3600.0s。
?。?）99.02—變頻器控制模式。設定“3”時(shí)，則為pid控制模式。
其睡眠功能時(shí)序圖如圖4所示。
4 控制系統調試
變頻調速控制系統設計、安裝完成后，根據實(shí)際生產(chǎn)需要進(jìn)行系統調試，以確保系統控制的實(shí)際效果。新系統最后的調試工作極為重要和關(guān)鍵，這也關(guān)系到整個(gè)改造工程的成敗，根據實(shí)際生產(chǎn)，系統地進(jìn)行參數修正，調整各項控制參數到最佳數值，才有可能充分發(fā)揮系統控制的先進(jìn)性和優(yōu)越性。
變頻器的參數設置較簡(jiǎn)單，其主要是煤氣進(jìn)口壓力信號作用后需要修改的有關(guān)參數設置。調試步驟如下：
?。?）確定設定信號的范圍。首先斷開(kāi)壓力測量信號，將給定電位器調至最小，啟動(dòng)變頻器運行（帶載），緩慢增加給定電位器電阻至風(fēng)機出口壓力達到5.2kpa，測取電位器的實(shí)際阻值和電壓值u（ai3、ai4端），并記錄變頻器的輸出頻率值。
?。?）將壓力信號接入控制系統，并使給定信號為u，設置pid的有關(guān)參數為一定值，緩慢增加壓力，測取煤氣進(jìn)口壓力對系統的影響程度（通過(guò)記錄其對應的數據，可得出其線(xiàn)性關(guān)系），如果對給定值修正不理想，可重新設定pid參數（一般是改變比例常數），以求取最佳修正參數值。
?。?）喚醒值的確定。將煤氣進(jìn)口壓力提高到4.8
kpa，并使給定信號電壓為u，啟動(dòng)系統工作，測取變頻器的輸出頻率，再換算成實(shí)際給定量大小，即可得到喚醒值大小。
?。?）系統投入運行后，必須驗證實(shí)際干擾信號的影響程度，如系統震蕩，如不穩定，可改變pid的微分、積分時(shí)間常數值，以確定實(shí)際需要的參數值。
?。?）實(shí)際測得：給定最大電壓為8.4v；當煤氣壓力為0.6kpa時(shí)，變頻器輸出頻率為42hz；喚醒值設置為82%（實(shí)際運行值）。
?。?）煤氣恒壓控制系統變頻調試中注意的事項：加速時(shí)間要求盡可能的短（可減小系統滯后時(shí)間），因為設定過(guò)長(cháng)，會(huì )使煤氣壓力突然大幅降低時(shí)，風(fēng)機不能立即提速，造成鍋爐熄滅；增加減速時(shí)間，能降低煤氣供給壓力波動(dòng)和調速控制系統的干擾，對電機轉速的調節，有助于煤氣穩定、可靠地供給，也防止變頻器頻繁加、減速狀態(tài)動(dòng)作，導致變頻器過(guò)熱和保護功能動(dòng)作。雖然這種設定犧牲了一些系統的動(dòng)態(tài)響應性和跟隨性，但卻能很好地滿(mǎn)足鍋爐正常工作的安全性和穩定性。
實(shí)踐證明，這種變頻控制調節裝置比較適合壓力波動(dòng)較大，且要求流量穩定、壓力較高的供氣用戶(hù)。改造結果證明，效果良好，煤氣壓力控制指標滿(mǎn)足鍋爐正常運行的要求，熱媒油溫度調整迅速、穩定，燃燒充分，鍋爐效率提高9%；日節電73kw.h以上。
5 結束語(yǔ)
應用變頻器對熱媒加壓風(fēng)機控制系統改造，實(shí)現了煤氣恒壓控制目的；提高了鍋爐運行的安全性和穩定性，節約電能顯著(zhù)，據統計每月可節約用電2200kw.h，風(fēng)機故障仃機率降至4h/月（改造前平均為23h/月左右）；風(fēng)機傳動(dòng)軸承座軸承的更換周期延長(cháng)到7個(gè)月以上（改造前平均為2個(gè)月）。并取得了以下好處：
?。?） 改造實(shí)施難度低。適合企業(yè)自己施工改造，沒(méi)有復雜的外部控制電路設計，調試方便。
?。?） 控制參數易修改。通過(guò)變頻器內部設定數據修改，就能實(shí)現控制系統各項參數的調整和優(yōu)化。
?。?） 改造費用低。只需購置變頻器；許多原有的電器器件都得到了充分利用，如電機、壓力傳感器、控制箱、操作臺等。
?。?）維修工作少。改造兩年來(lái)，其電器控制系統只進(jìn)行了幾次清灰和日常檢查；系統工作穩定；風(fēng)機維修費用每年減少1.8萬(wàn)元（購置軸承費用）。
?。?）節約電能。在相同煤氣消耗量和壓力條件下，電機電流平均降低7.2a，電機溫度降低8～11℃。
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