变频调速技术在矿选煤厂加压入料泵中的应用

　　1 变频调速理论

　　1.1 变频工作原理

　　交流异步电机转速与电源的频率f成正比(n=(1-S)×60×f/p),改变定子供电频率就改变了电动机的转速,从而改变了电动机的输入功率。变频调速装置是将电网50 Hz的交流电,变成频率可调的交流电去驱动交流电动机实现调速的。其特点是效率高,没有因调速带来的附加转差损耗,调速的范围大、精度高、无级调速,大量节约电能。因其能方便实现与自动化控制系统间的通讯,使其在各领域得到广泛的应用。

　　1.2 变频调速节能原理

　　以变频器对水泵的调速为例，变频器所具有的节能空间计算方法如下。根据流体力学知识可知，P(功率)=Q(流量)×H(压力)。流量Q与转速n的一次方成正比，压力H与转速n的平方成正比。当水泵的效率一定，要求的流量Q减少时，可调节变频器输出频率使电动机转速n按比例降低。这时，电动机的功率P将按三次方关系大幅度地降低，比调节挡板、阀门节能40%～50%，从而达到节电的目的。例如一个功率为P0=55 kW的电动机，当转速下降到原转速的4/5时，由P=(4/5)3P0=64/125×55=28.16 kW，节电率为48%，当转速下降到原来的1/2时，P=(1/2)3P0=1/8×55=6.875，节电率为87.5%。

　　2 控制原理

　　2.1 变频器控制原理

　　将电源直接作为变频器输入电源,再通过变频器输出连接到电机。可对电动机启、停、转速调整控制。装置还提供报警指示、故障指示、待机状态、运行状态等保护信息及电流、转速一些必要指示,方便操作人员进行操作控制。设有手动和自动两种运行方式。

　　1) 手动方式时，通过控制柜上的启动和停止按钮控制水泵运行，可根据需要分别控制泵的启停，该方式主要供设备调试、自动有故障和检修时使用。

　　2) 自动运行时，直接可以从控制面板中将转换开关打至自动位，按下启动按钮，变频器输出频率从零开始上升，系统自动完成对泵的启动、停止、循环变频的全部操作过程，根据液位反馈自动调节水泵的转速，达到保持液位稳定的目的。

　　2.2 液位控制原理

　　施耐德ATV61型变频器采用目前应用较为广泛的PID控制技术，PID镶嵌在变频器的应用宏中，如根据液位调节频率，同时根据PID调节参数使系统平稳运行，始终保持液位的稳定。在加压入料泵应用中，把加压过滤机槽体液位信号变成4～20 mA标准信号送入变频器内置的PID调节器，经PID运算与给定液位参数进行比较，输出运行频率到变频器，变频器控制水泵的转速以调节供水量，达到保持恒定的液位。2.4 加压变频调速系统的优点

2.3 改善设备启动特性,延长设备的使用寿命,提高设备运行可靠性

加压入料泵电动机额定电流为287.8 A，直接启动时电流为额定电流的5～7倍，所产生的电流冲击和转矩冲击会给供电系统和拖动系统带来不利影响,所以就需采用软启动方案，但是利用常规降压启动,启动过程中因没有改变电源频率,过大的转差率的存在,也不可避免地会出现较大的过电流。当采用变频控制方法软启动的方案时，用变频器带动电机从零速开始启动,逐渐调节频率,直至达到其额定转速, 电机的启动电流一般小于额定电流的1.5倍，不会产生过电流,并且可提供等于额定转矩的启动力矩,从而改善启动特性，直接延长了设备使用寿命,减少故障率,也就提高了运行可靠性。

2.4.3 优化员工的作业环境

变频器对加压入料泵的平滑调速，保证了设备的平稳运行，取消了员工对阀门等设备的频繁操作，实现无人值守，同时减少了阀门开关控制时产生的噪音，优化了作业环境，降低员工作业强度。

　　本文源自http://www.yalvjipump.com/news/308.html，转载请注明出处。

(责任编辑：压滤机专用入料泵http://www.yalvjipump.com)