变频器在电梯上的应用

变频器在真空泵上的应用

The Application of Inverter in Vacuum Machine

摘 要 ：介绍了变频调速器在真空泵上的应用，并简要说明了节能原理及变频器参数设置。

英文摘 要: The Application of vector Inverter in Vacuum

Pump Machine in this paper, and breic fly explain the theory of energy savig and parameter setting of inverter.

关键词： 变频器 水循环真空泵 节能 有效抽率

1、引言

在生产行业，由于电费的成本已成为原材料成本，人工成本之后的第三大开支;在用电紧张的今天，节省电费已成为企业经营者考虑的一件大事;而水循环真空系统是广泛地运用到生产的各行业中，成为生产中的重要设备之一，同时是主要的耗电设备之一。按照生产工艺的要求，我公司有3台水循环真空泵组成的真空系统。在使用中，有2台真空泵长期固定在最大的转速下运行，另一台备用。在实际生产工况中，真空系统的实际机械有效抽率在绝大部分时间内远比设计的容器有效抽率高;在转速固定的情况下，实际真空度远远大于生产要求的真空度，这样就造成真空泵电机功耗的严重浪费，故对谁循环真空泵进行变频节能自动化控制改造 具有一定的现实意义。

2、水循环真空泵运行工况分析

2.1 水循环真空泵的基本原理

水环式真空泵是液环式真空泵中最常见的一种。液环式真空泵是带有多叶片的转子偏心装在泵壳内。当它旋转时，把液体抛向泵壳并形成与泵壳同心的液环，液环同转子叶片形成了容积周期变化的旋转变容真空泵。当工作液体为水时，称水环泵。水环泵工作轮在泵体中旋转时形成了水环和工作室。水环与工作轮构成了月牙形空间。右边半个月牙形的容积由小变大，形成吸气室。左边的半个月牙形的容积由大变小，构成了压缩过程(相当于排气室)。被抽气体由进气管和进气口进入吸气室。转子进一步转动，使气体受压缩，经过排气口和排气管排出。排出的气体和水滴由排气管道进入水箱，此时气体由水中分离出来，气体经管管道排到大气中，水由水箱进入泵中，或经过管道排到排水设备中。

一、概述：

目前在我国各行各业的各类机械与电气设备中与风机配套的电机约占全国电机装机量的60%，耗用电能约占全国发电总量的三分之一。特别值得一提的是，大多数风机、水泵在使用过程中都存在大马拉小车的现象，加之因生产、工艺等方面的变化，需要经常调节气体和液体的流量、压力、温度等；目前，许多单位仍然采用落后的调节档风板或阀门开启度的方式来调节气体或液体的流量、压力、温度等。这实际上是通过人为增加阻力的方式，并以浪费电能和金钱为代价来满足工艺和工况对气体、液体流量调节的要求。这种落后的调节方式，不仅浪费了宝贵的能源，而且调节精度差，很难满足现代化工业生产及服务等方面的要求，负面效应十分严重。

变频调速器的出现为交流调速方式带来了一场革命。随着近十几年变频技术的不断完善、发展。变频调速性能日趋完美，已被广泛应用于不同领域的交流调速。为企业带来了可观的经济效益，推动了工业生产的自动化进程。

变频调速用于交流异步电机调速，其性能远远超过以往任何交、直流调速方式。而且结构简单，调速范围宽、调速精度高、安装调试使用方便、保护功能完善、运行稳定可靠、节能效果显著，已经成为交流电机调速的最新潮流。

二、变频节能原理：

1. 风机运行曲线

采用变频器对风机进行控制，属于减少空气动力的节电方法，它和一般常用的调节风门控制风量的方法比较， 具有明显的节电效果。

由图可以说明其节电原理：

图中，曲线（1）为风机在恒定转速n1下的风压一风量（H―Q）特性，曲线（2） 为管网风阻特性（风门全开）。曲线（4） 为变频运行特性（风门全开）

假设风机工作在A点效率最高，此时风压为H2，风量为Q1，轴功率N1与Q1、H2的乘积成正比，在图中可用面积AH2OQ1表示。如果生产工艺要求，风量需要从Q1减至Q2，这时用调节风门的方法相当于增加管网阻力，使管网阻力特性变到曲线（3），系统由原来的工况点A变到新的工况点B运行。从图中看出，风压反而增加，轴功率与面积BH1OQ2成正比。显然，轴功率下降不大。如果采用变频器调速控制方式，风机转速由n1降到 n2，根据风机参数的比例定律，画出在转速n2风量（Q―H）特性，如曲线（4）所示。可见在满足同样风量Q2的情况下，风压H3大幅度降低，功率N3随着显著减少，用面积CH3OQ2表示。节省的功率△N=（H1-H3）×Q2，用面积BH1H3C表示。显然，节能的经济效果是十分明显的。

台达变频器在电梯行业的应用

变频器 电磁阀 编码器 马达参数

1 引言

电梯是一种复杂的、机电结合的、为高层建筑提供运输服务的特种设备。随着城市建设的不断发展，高层建筑不断增多，电梯在国民经济和生活中需求不断增长，人们对电梯的要求也越来越高。如运行平稳性、外观完美性、安全性及环保节能性。

电梯驱动最显著特点是位能拖动负载，位能拖动负载要求电机四象限运行。电梯频繁启动类负载，要求满足重负载条件启动、换速、换向平稳无冲击（舒适感好），平层精度高（定位准确）和低速力矩大。换言之，电梯驱动对变频器工程运行能力有全面高等级技术要求。电梯可以说是要求最高变频器应用领域。基于变频器进行电梯系统的控制和驱动是业界共同研究和面对的重要课题。

台达机电至今已经能为客户提供PLC控制器、温度控制器、计数器、人机界面、变频驱动器、伺服驱动器、数控系统等一系列产品，可以向客户提供完善可靠的机电一体化解决方案。本文基于台达VL系列变频器在电梯行业应用，实现了电梯的良好驱动控制，效果良好，得到业界同行认可。

2 系统分析

2.1 设备介绍

本系统电梯楼层数为17层楼，系统的现场配置如下：

机种：VFD-185VL43A(34A)

软件版本：1.06

上位机：无锡中秀WP-CAN3200

编码器：海德汉1387

曳引机的规格如表1所示。

表1 永磁同步无齿轮曳引机规格表

2.2 系统连线

现场主机连接图如图1所示。

图1 主机连线现场图

系统的配线图如图2所示。

图2 系统配线图

配线说明如表2所示。 表2 配线说明表

编码器接线图如图3所示。

图3 编码器接线图

运转时外部输入端子状态如表3所示(其中1表示导通闭合；0表示开路)。

3 系统调试

注意：在拆除原有变频器前，请先把电梯停到中间楼层。

VL变频器调机步骤如下：

3.1 步骤一、基本设定与马达参数

(1)确认机种代码与铭牌相符 (2)控制模式00-09选择8，FOC PM控制模式

电梯变频器的作用

电梯要有舒适性，需要电梯缓慢加速，这就涉及到电机调速的问题：

（1）其他的调速方式，比如串电阻调速：它通过串接一个电阻，来降低电机内部的电压，实现转速的降低，弊病就是在串接的电阻上会耗费一定的能量。

（2）用变频器就不存在这种情况，它直接控制输出的频率和电压来驱动电机，不存在额外的消耗。

电梯变频器应用注意事项

1）电梯电气室温度不能太高，否则变频器元件容易老化，最好装有空调，后果相称不错！

2）预防雨水淋湿，通常是在刮台风时，窗门被风吹坏而使变频器淋到雨水。

3）防雷电，这个就关联到整栋楼或全部小区防雷设施问题，被雷击的变频器个别损坏严峻。

4）变频器的散热风扇要定时清尘，变频器的维修方式采用在线电压检测及直流电阻测量两种方法，发现其有响声或不运行就要调换。

5）电梯电机有不正常响声通常是变频器有问题，如电机三相电流不均衡，这时最好就要维修，等到变频器完整不行则损坏可能比较严峻。

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