井下采煤系统变频节能技术研究论文(5篇可选)

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第一篇:井下采煤系统变频节能技术研究论文

摘要:介绍变频技术的原理及作用,分析我国变频技术的发展现状,并结合实际工作经验,探讨变频节能技术在采煤机、皮带运输机、刮板输送机、通风设备等采煤设备中的应用,分析和展望变频节能技术在井下采煤系统的应用前景。变频节能技术在井下采煤系统的应用对节能降耗、提升效益起着重要的作用。

关键词:变频节能;采煤系统;分析;前景

目前,能源紧缺已经成为全世界面临的严峻课题,我国的煤炭开采行业现状又不容乐观。一方面,煤炭开采技术相对落后,生产效率得不到显著提高;另一方面,由于机械设备的落后和陈旧,使井下作业工人的生命安全也得不到有效保证[1]。随着工业技术的发展完善和电子电力技术的日渐成熟,变频节能技术得到了越来越广泛的应用。煤炭企业作为我国目前的耗能大户,在用电耗能方面一直占据较大的比例。因此,对于矿山煤炭企业井下采煤系统生产的各个环节,有效地运用变频节能技术就显得尤为迫切。

1、变频节能技术概述

1.1 变频技术的原理及作用

实际上,变频技术的核心就是交流变频调速器,简称变频器。所谓的变频,是指将常规的工频电源转化为另一频率的电能,从而达到节能降耗的目的。一般来讲,这一过程,是通过利用半导体器件的改变来实现的。运用变频技术的关键目的是节能降耗,据统计,在某些特定的情况下,利用变频技术可以实现节电40%以上,当变频技术用于风机、泵类机械时可以省电50%,在要求调速的负载中,也能够实现最高节能40%的效果[2]。其中通过轻负载降低电压来实现节能是变频器节能的主要途径。在具体的实践工作中,如果仅仅通过降低电压来拖动转矩负载,这样对于转速的改变并不大,对于节能的效果也并不理想。但是,如果将这种变频技术应用到风机环境里,效果会大大不同。这主要是因为当风机的风量需求降低时,风机转速大大降低,而风机的耗能跟转速的1.7次方成正比,所以此时电机的转矩迅速降低,节能效果相当明显。而我们所探讨的井下采煤系统主要就是通过运用这种技术和原理来实现节能的。

1.2 变频节能技术的发展历程

交流变频调速器起源于20世纪60年代初期,经过近20年的发展,到20世纪80年代时在世界范围内的工业相对发达的国家中得到了广泛的应用。虽然,我国的变频节能技术起步较晚,但是经过众多科研机构和相关企业的不懈努力,我国的变频节能技术得到了快速的发展,目前已趋于成熟,处于世界领先水平[3]。现阶段的节能变频技术日渐成熟,在我国由于变频带来的年节电潜力有望超过三个葛洲坝水电站的发电量。

2、变频节能技术在井下采煤系统中的应用分析

由于井下采煤工作是一个系统性、连贯性的工作,各道工序相辅相成,因此变频节能技术的应用贯穿于井下采煤系统的各个环节。

2.1 变频节能技术在采煤机中的应用

在我国现阶段的井下采煤系统中,使用的主流采煤机型是电牵引双滚筒采煤机。原有的采煤机的变频调速系统已经得到了长足的发展和完善,假设两台电机是1.5kW,那么“一拖二”就要选至少3kW的变频器,但是“一拖一”设备只选1.5kW的就够了,因为“一拖二”的负载是2个电机在运行,“一拖一”设备就是始终一台在用。所以,原有的“一拖二”逐渐被“一拖一”所取代。另外,变频器输出侧为PWM波,电机电缆与大地之间有长电缆的电容效应,使用带屏蔽层的电缆时,电容效应更加明显。在变频器实际工作时,由于使用了四象限变频器调速电牵引,就可以实现原牵引速度不变,避免机械设备出现下滑跑车,同时使操作更加灵活、控制更为简便[4]。

2.2 变频节能技术在皮带运输机中的应用

皮带运输机在井下采煤系统中的使用,既可以有力保障井下作业人员的安全,又可以大大提高井下工作效率,解放劳动力。在以往的井下作业过程中,一般是采用液力耦合器来实现皮带机的软启动,这种方法不仅能耗高,而且时间一长容易引起皮带老化甚至断裂。从原理上来讲,在皮带运输机中使用变频节能技术主要是通过降低电机启动时的电流波动来减少电机内部的机械发热和惯性冲击,同时使得皮带机的传输功能得到充分发挥,最大限度提升安全性能和生产效率。

2.3 变频节能技术在刮板输送机中的应用

现阶段,在现有的井下采煤工作面内,刮板输送机的井下作用已经不仅仅局限于运送原煤和各种作业物料,同时也是采煤机的作业轨道,所以刮板输送机是现代化采煤工业领域必不可少的重要设备。只有刮板输送机持续、正常运转才能保证采煤工作面的整体运行。固定式和移动式是刮板输送机的两种常见类型,在用于煤炭工业时,其输送能力可以达到30~120t/h,链条速度最高可以达到1.0m/s,这就造成了刮板输送机的空载功率消耗较大,约为总功率的30%。因此,变频节能技术在刮板输送机中的应用,可以使空载能耗显著降低,有效降低生产成本,保障采煤作业持续运行。

2.4 变频节能技术在通风设备中的应用

由于矿井开采作业工期长,所以通风设备长期处于高负荷运转,消耗大量电能,属于井下作业中的高耗能设备。因此,变频节能技术的应用必不可少。现阶段,经过变频技术改造过的通风设备已经逐渐取代了过去传统的以恒定运行为主的通风设备。这样,不但可以根据实际工作需求调节通风量,而且可以预防电流冲击带来的设备损害,实现电功率的合理分配,有效降低通风设备的作业强度,减少维护频次和延长设备使用寿命。

3、变频节能技术在井下采煤系统的应用前景分析

我国的矿山资源丰富,煤炭开采企业仍有较大的发展空间,因此对于变频节能设备的需求量也很大。同时,节能降耗和改善井下作业人人员的工作环境是煤炭产业的发展趋势,伴随着电子智能技术的进一步发展,变频节能设备的应用和控制必将在煤炭企业的发展过程中发挥越来越重要的作用。

4、结语

变频节能技术在井下采煤系统中的应用,一方面,可以通过改善井下工人的作业环境,提高生产效率,强化设备的精细化控制,保证安全生产等来满足煤矿企业的相关生产需求。另一方面,变频技术的使用能够有效地降低机械损耗、改善运行状态、延长设备使用寿命以及降低能量损耗达到节能环保的目的。因此,相关的专家学者和行业工作者还需要通过不懈努力进一步实现变频节能相关技术的不断创新。

参考文献

[1]王明敏.变频节能技术在煤矿通风机中的应用分析[J].中国科技纵横,2014(1):190.[2]韩焕胜.变频节能技术在煤矿通风工作中的应用[C]//煤炭经济管理新论(第7辑).第八届中国煤炭经济管理论坛暨第二届中国煤炭学会经济管理专业委员会工作会议(2007).北京:中国煤炭学会,2007:174-175.[3]王朝福.浅谈变频调速技术在煤矿运输系统中的节能应用[J].科技创新与应用,2014(4):294.[4]赵志宏,李志强.浅谈煤矿机电设备变频控制技术[J].企业技术开发,2010,29(10):126.

第二篇:中央空调系统变频节能改造方案

中央空调系统变频节能改造方案

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刘佳畅

摘要 在我国经济快速发展的大背景下,能源(水、电、油)的消耗在企业中所占的比重越来越高,也受到愈来愈大的重视。同时由于房地产的快速发展需求,中央空调的市场需求呈现强劲的增长趋势。在市场容量不断增大的吸引下,越来越多的厂家加入到商用中央空调的领域。变频技术应用于中央空调系统,对提升中央空调自动化水平、降低能耗、减少对电网的冲击、延长机械及管网的使用寿命,都具有重要的意义。

关键字 中央空调系统;水泵;风机;变频器

Abstract

Keywords 概述

中央空调系统在现代企业及生活环境改善方面极为普遍,而且是某些生活环境或生产工序中所必须配备的,即所谓人造环境,不仅是温度的要求,还有湿度、洁净度等。之所以要求配置中央空调系统,目的在于提高产品质量,提高人的舒适度,而且集中供冷供热效率高,便于管理,节省投资等。为此,几乎所有企业、高层商厦、商务大楼、会场、剧场、办公室、图书馆、宾馆、商场、超市、酒店、娱乐场、体育馆等中大型建筑上都采用中央空调,它是现代大型建筑物不可缺少的配套设施之一,但由于它的电能消耗非常之大,是用电大户,几乎占了用电量的50%以上,因此其日常开支费用很大。

中央空调系统都是按最大负载并增加一定余量设计的,而实际上在一年中,满负载下运行最多只有十多天,甚至十多个小时,绝大部分时间负载都在70%以下运行。通常,中央空调系统中冷冻主机的负荷能随季节气温变化自动调节负载,而与冷冻主机相匹配的冷冻泵、冷却泵却不能自动调节负载,几乎长期在100%负载下运行,造成了能量的极大浪费,也恶化了中央空调的运行环境和运行质量。

随着变频技术的日益成熟,利用变频器、PLC、D/A转换模块、温度传感器、温度模块等部件的有机结合,可构成温差闭环自动控制系统,自动调节水泵的输出流量。采用变频调速技术不仅能使商场室温维持在所期望的状态,让人感到舒适满意,使整个系统工作状态平缓稳定,更重要的是其节能效果高达30%以上,能带来很好的经济效益。中央空调系统构成及工作原理

如图1所示,中央空调系统主要由以下几个部分组成。2.1 冷冻机组

通往各个房间的循环水经由冷冻机组进行“内部热交换”作用,使冷冻水降温为5~7℃。并通过循环水系统向各个空调点提供外部热交换源。内部热交换产生的热量,通过冷却水系统在冷却塔中向空气中排放。内部热交换系统是中央空调的“制冷源”。2.2 冷冻水塔

用于为冷冻机组提供“冷却水”。2.3 “外部热交换”系统

此系统由两个循环水系统组成:

1)冷冻水循环系统由冷冻泵及冷冻管道组成。

从冷冻机组流出的冷冻水由冷冻泵加压送入冷冻水管道,在各个房间内进行热交换,带走房间内的热量,使房间内的温度下降;

2)冷却水循环系统由冷却泵、冷却水管道及冷却塔组成。冷冻机组进行热交换,使水温冷却的同时,必将释放大量的热量,该热量被冷却水吸收,促使冷却水温度升高,冷却泵将升了温的冷却水压入水塔,使之在冷却塔中与大气进行热交换,然后再将降了温的冷却水,送回到冷冻机组,如此不断循环,带走冷冻机组所释放的热量。

2.4 冷却风机

1)室内风机安装于所有需要降温的房间内,用于将由冷冻水冷却了的冷空气吹入房间,加速房间内的热交换。2)冷却塔风机用于降低冷却塔中的水温,加速将“回水”带回的热量散发到大气中去。

中央空调系统的四个部分都可以实施节电改造,但冷冻水机组和冷却水机组改造后的节电效果最为理想。因此我们将重点阐述对冷冻机组和冷却机组的变频调速技术改造,次要说明冷却风机的变频调速技术改造。3 中央空调系统变频改造的具体方案

现将淅江省嘉兴市某集团公司办公楼的中央空调系统的变频节能改造方案做一具体介绍。3.1 中央空调原系统存在的问题

该集团中央空调系统改造前的主要设备和控制方式:

1)450 t冷气主机2台,型号为特灵二极式离心机,两台并联运行; 2)冷冻水泵2台,扬程28 m,配用功率45 kW;

3)冷却水泵有2台,扬程35m,配用功率75 kW,冷冻水泵与冷却水泵均采用一用一备的方式运行; 4)冷却塔2台,风扇电机11 kW,并联运行,室内风机4台,5.5 kW,并联运行。

该集团是一家合资企业,为了给员工营造一个良好的工作环境,办公楼大部分空间采用全封密的模式,因此公司大部分空间自然通风效果不好,所以对夏季冷气质量的要求较高。除了一些节假日外,其它时间中央空调都是全开的。由于中央空调系统设计时按天气最热、负荷最大时设计,且留有10%~20%的设计余量。其中冷冻主机可以根据负载变化随之加载或减载,冷冻水泵和冷却水泵却不能随负载变化作出相应的调节。这样,冷冻水、冷却水系统几乎长期在大流量、小温差的状态下运行,造成了能量的极大浪费。原系统中冷冻、冷却水泵采用的均是Y-△起动方式,电机的起动电流均为其额定电流的3~4 倍,在如此大的电流冲击下,接触器的使用寿命大大下降;同时,启动时的机械冲击和停泵时的水锤现象,容易对机械部件、轴承、阀门和管道等造成破坏,从而增加维修工作量、维修费用,设备也容易老化。

另外,由于冷冻泵轴输送的冷量不能跟随系统实际负荷的变化,其热力工况的平衡只能由人工调整冷冻主机出水温度,结果只能是用大流量获得小温差。这样,不仅浪费能量,也恶化了系统的运行环

境与运行质量。特别是在环境温度偏低、某些末端设备温控稍有失灵或灵敏度不高时,将会导致大面积空调室温偏冷,感觉不适,严重干扰中央空调系统的运行质量。

针对上述实际情况,对该集团的中央空调系统实施了利用变频器、人机界面、PLC、数模转换模块、温度模块、温度传感器等构成的温差闭环自动调速系统的方案。主要对冷冻、冷却水泵进行了变频调速技术改造,达到节约电能、稳定系统、延长设备寿命,提高环境舒适度的目的。3.2 中央空调系统节能改造的具体方案

对该中央空调节能系统进行变频节能改造的具体装机清单如表1所列。

3.2.1 变频节电原理

由流体传输设备(水泵、风机)的工作原理可知:水泵、风机的流量(风量)与其转速成正比;水泵、风机的压力(扬程)与其转速的平方成正比;而水泵、风机的轴功率等于流量与压力的乘积,故水泵、风机的轴功率与其转速的三次方成正比(即与电源频率的

三次方成正比)。变频器节能的效果是十分显著的,这种节能回报是看得见的。特别是调节范围大、启动电流大的系统及设备,通过图2 可以直观地看出在流量变化时只要对转速(频率)稍作改变就会使水泵轴功率有更大程度上的改变,此特点使得使用变频器进行调速成为一种趋势,而且不断深入并应用于各行各业的调速领域。根据上述原理可知:改变水泵、风机的转速就可改变水泵、风机的输出功率。

图中阴影部分为同一台水泵的工频运行状态与变频运行状态在随着流量变化所消耗的功率差。3.2.2 系统电路设计和控制方式

根据中央空调系统冷却水系统的一般装机形式,建议在冷却水系统和冷冻水系统各装两套传动之星SD-YP 系列一体化变频调速控制柜,其中冷却变频调速控制柜供两台冷却水泵切换(循环)使用,冷冻变频调速控制柜供两台冷冻水泵切换(循环)使用。变频节能调速系统是在保留原工频系统的基础上改装的,变频节能系统的联动控制功能与原工频系统的联动控制功能相同,变频节能系统与原工频系统之间设置了联锁保护,以确保系统工作安全。利用变频器、人机界面、PLC、数模转换模块、温度传感器、温度模块等器件的有机结合,构成温差闭环自动控制系统,自动调节水泵的输出流量,为达到节能的目的提供了可靠的技术条件。如图3所示,给出了主电路具体的改造方案。

3.2.3 系统主电路的控制设计

根据具体情况,同时考虑到成本控制,尽可能地利用原有的电器设备。冷冻水泵及冷却水泵均采用一用一备的运行方式,因备用泵转换时间与空调主机转换时间一致,切换频率不高,所以冷冻水泵和冷却水泵电机的主备切换控制利用原有电器设备,通过接触器、启停按钮、转换开关进行电气和机械互锁。确保每台水泵只能由一台变频器拖动,避免两台变频器同时拖动同一台水泵造成交流短路事故;并且每台变频器任何时间只能拖动一台水泵,以免一台变频器同时拖动两台水泵而过载。3.2.4 系统功能控制方式

上位机监控系统主要通过人机界面完成对工艺参数的检测,各机组的协调控制以及数据的处理、分析等任务;下位机PLC主要完成数据采集,现场设备的控制及联锁等功能。具体工作过程中,开机时,开启冷水及冷却水泵,由PLC控制冷水及冷却水泵的启停,由控制冷水及冷却水泵的接触器向制冷机发出联锁信号,开启制冷机,由变频器、温度传感器、温度模块组成的温差闭环控制电路对水泵进行调速以控制工作流量,同时PLC控制冷却塔根据温度传感

器信号自动选择开启台数;当过滤网前后压差超出设定值时,PLC发出过滤堵塞报警信号;送风机转速的快慢是由回风温度与系统设定值相比较后,用PID方式控制变频器,从而调节风机的转速,达到调节回风温度的目的。停机时,关闭制冷机,冷水及冷却水泵以及冷却塔延时15 min 后自动关闭。保护时,由压力传感器控制冷水及冷却水的缺水保护,压力偏低时自动开启补水泵补水。

3.3 系统节能改造原理

变频节能系统示意图如图4所示。

1)对冷冻泵进行变频改造PLC控制器通过温度模块及温度传感器将冷冻机的回水温度和出水温度读入控制器内存,并计算出温差值;然后根据冷冻机的回水与出水的温差值来控制变频器的转速,调

节出水的流量,控制热交换的速度。温差大,说明室内温度高系统负荷大,应提高冷冻泵的转速,加快冷冻水的循环速度,加大流量,加快热交换的速度;反之温差小,则说明室内温度低,系统负荷小,可降低冷冻泵的转速,减缓冷冻水的循环速度,减小流量,降低热交换的速度以节约电能。

2)对冷却泵进行变频改造由于冷冻机组运行时,其冷凝器的热交换量是由冷却水带到冷却塔散热降温,再由冷却泵送到冷凝器进行不断循环的。冷却水进水出水温差大,说明冷冻机负荷大,需冷却水带走的热量大,应提高冷却泵的转速,加大冷却水的循环量;温差小,则说明,冷冻机负荷小,需带走的热量小,可降低冷却泵的转速,减小冷却水的循环量,以节约电能。

3)冷却塔风机变频控制通过检测冷却塔水的温度对冷却塔风机进行变频调速闭环控制,使冷却塔水温恒定在设定温度,可以有效地节省风机的电能额外损耗,能达到最佳节电效果。

4)室内风机组变频控制通过检测冷房温度对变风机组的风机进行变频调速闭环控制,实现冷房温度恒定在设定温度。室内风机组变频控制后可达到理想的节电效果,并且使空调效果更佳。

3.4 系统流量、压力保障

本方案的调节方式采用闭环自动调节控制,冷却水泵系统和冷冻水泵系统的调节方式基本相同,用温度传感器对冷却(冷冻)水在主机上的出口水温进行采样,转换成电量信号后送至温控器将该信号

与设定值进行比较运算后输出一模拟信号(一般为4~20 mA、0~10 V等)给PLC,由PLC、D/A转换模块、温度传感器、温度模块进行温差闭环控制,手动/自动切换和手动频率上升、下降由PLC控制,最后把数据传送到上位机人机界面实行监视控制。变频器根据PLC 发出的模拟信号决定其输出频率,以达到改变水泵转速并调节流量的目的。

冷却(冷冻)水系统的变频节能系统在实际使用中要考虑水泵的转速与扬程的平方成正比的关系,以及水泵的转速与管损平方成正比的关系。在水泵的扬程随转速的降低而降低的同时管道损失也在降 低,因此,系统对水泵扬程的实际需求一样要降低; 而通过设定变频器下限频率的方法又可保证系统对水泵扬程的最低需求。供水压力的稳定和调节量可以通过PID参数的调整。当供水需求量减少时,管道压力逐渐升高,内部PID调节器输出频率降低,当变频器输出频率低至0 Hz时,而管道在一设定时间内还高于设定压力,变频器切断当前变频控制泵,转而控制下一个原工频控制泵,变频器在水泵控制转换过程中,逐渐轮换使用水泵,使每个水泵的利用率均等,增加系统、管道压力的稳定性和可靠性。中央空调系统进行变频改造的优点

变频节能改造后除了可以节省大量的电能外还具有以下优点:

1)电机起动是软起动,电流从0 A到额定电流变化,减小了大电流对电机的冲击; 2)电机软起动转速从0 开始缓慢升速,可以有效减少水泵或风机的机械磨损;

3)变频器是高性能的电力电子设备,具有较强的电机保护功能,能延长系统各部件的使用寿命; 4)使室温维持恒定,让人感到舒适;

5)经过改造后,可以使系统具有较高的可靠性,减少了环境噪音,减少了维修维护工作量。5 传动之星SD-YP系列一体化变频器的优点 1)采用独特的空间矢量(SVPWM)调制方式; 2)操作简单,具有键盘锁定功能,防止误操作; 3)内置PID功能,可接受多种给定、反馈信号;

4)具有节电、市电和停止三位锁定开关,便于转换及管理; 5)保护功能完善,可远程控制; 6)超静音优化设计,降低电机噪声;

7)安装比较方便,不用改变原有的配电设施及环境; 8)稳定整个系统的正常运行,抗干扰能力强;

9)具有过载、过压、过流、欠压、电源缺相等自动保护功能及声光报警功能。6 结语

在科技日新月异的今天,积极推广变频调速节能技术的应用,使其转化为社会生产力,是我们工程技术人员应尽的社会责任。对落后的设备生产工艺进行技术革新,不仅可以提高生产质量、生产效率,创造可观的经济效益,对节能、环保等社会效益同样有着重要的意义。随着变频器应用普及时代的来临,不仅扩大了变频器的应用市场,而且为中央空调应用也提出了新的课题。预计在不久的将来,由于变频调速技术的介入,中央空调系统将真正地进入经济

运行时代,希望上述工作对于同仁们在传统的电气传动设备技术改造和推进高新技术产品的普及应用工作中能有所启示和借鉴。

第三篇:注塑机变频节能系统EMC解决方案(本站推荐)

注塑机变频节能系统EMC解决方案 注塑机/变频器/EMC调试 1 引言

注塑机和变频器配套使用,可以达到节约能源(其节电率可达25%~65%),提高生产效率和产品质量,降低油污染和噪声污染,延长机器使用寿命等优点,从而得到了广泛的应用,为此采取成本低廉,合理实用的EMC解决方案,将成为保证设备正常可靠运行的关键。2 注塑机电磁干扰的危害

(1)注塑机存在很多弱电信号电路,而这些弱电信号供电电路又与变频器共用一个电源(通常,变频器电源端在采取简单的EMC措施后,其电源端传导干扰还很大,如图1所示。此时弱电信号电路将非常脆弱,如不采取措施往往将非常容易被干扰,特别是传感系统反馈回来的信号(这个反馈回来的信号要求精度相当高),稍被干扰,就会影响反馈信号的精度,从而使注塑机注塑不到位,影响设备的正常使用。

图1 普通变频器在采取简单的EMC措施后电源端的传导干扰频谱图

(2)由于变频器的逆变部分高速开和关及变频器开关电源部分开关管的高速开和关及时钟,通讯部分电路的工作和传输,将产生非常大的辐射干扰信号,具体如图2所示,如不采取措施,注塑机部分靠近变频器的信号电缆及信号电路,将成为被干扰的受害对象,从而影响设备的正常可靠运行,如果变频器或者周边设备发射的信号频率刚好与注塑机控制部分某根信号电缆形成一定比例,将有可能达到100%接收的可能性,这个时候将非常可怕,信号电缆本身传输的有用信号将被干扰信号覆盖,从而使设备产生误动作,如果信号电缆在空闲时,就算没有100%接收到干扰信号,其干扰信号被放大之后,也将可能使设备产生误动作。

图2 普通变频器在采取简单的EMC措施后,天线在5m处接收到的辐射干扰频谱图

(3)其次还有诸如谐波干扰,闪烁干扰等。3 注塑机变频节能系统常见EMC解决方案 3.1 常见EMC解决方案示意图

常见EMC解决方案示意图如图3所示。

图3 常见EMC解决方案示意图

3.2 EMC解决方案图原理分析:

(1)关于选用磁环材料和串绕匝数

磁环1、2、4、5、6、7推荐使用锰锌铁氧体,串绕匝数越多越好,但也有饱和点,主要用于抑制传导干扰(由于锰锌铁氧体磁导率高,通过增加穿过磁环的匝数,其磁导率更高,对低频传导干扰信号呈现阻抗也越大,此时,由于寄生电容增加,其高频阻抗减少,对高频辐射干扰效果不明显,故锰锌铁氧体一般用来抑制低频传导干扰)。

磁环3推荐使用镍锌铁氧体,串绕匝数一般3匝左右即可,主要用于抑制高频辐射干扰(同理,由于镍锌铁氧体,磁导率低,低频阻抗少,而高频阻抗大,故镍锌铁氧体主要用来抑制辐射干扰)。还可以提到一个问题的是,在EMC调试中,经常会发现,当在某根电缆串绕一个磁环时,然后再去测试骚扰功率,此时,可以从频谱图上发现,某些频率段的dB值减少,而某些频率段的dB值反而增加了。在这里笔者可以这样解释:当电缆穿过铁氧体时的等效电路在低频和高频时是不同的,在低频时主要呈电感特性,高频时是随频率变化的电阻。我们知道,电感本身并不消耗能量,而仅储存能量,因此,电感会与电路中的电容构成谐振电路,使某些频率上的干扰增强,而电阻是要消耗能量的,从而从实质上减少干扰。

(2)使用隔离变压器的好处

● 隔离原副边上的电气连接,起到安全保护作用;

● 减少输入端引入的干扰,同时对外界干扰也将减少。

(3)接地

在实际的EMC调试中,我们经常会发现,良好的接地有时可以起到意想不到的效果,但有时,却使干扰比之前更恶劣了,具体可以来看这样一个例子(参见图3),从传感系统到变频器AI1输入端子间,通常使用屏蔽电缆,这时如果将屏蔽电缆单端接地到变频器外壳地,我们往往会发现,变频器AI1输入端子零漂更严重了,这样形成的后果是,注塑机注塑不到位,无法完成注塑。这个时候,可以用非常简单的道理来解释这个原因:原本的出发点是通过屏蔽线接地,将屏蔽线上屏蔽的干扰信号导入到地,从而使屏蔽效果更好,但是此时糟糕的是,这个地已经被其它共模干扰污染的相当严重,这时原本比较干净的屏蔽电缆,正好提供了部分共模干扰泄放的回路,使原本相对来说干净的屏蔽电缆被共模干扰污染了,从而使干扰更加严重。所以图3中从传感系统到AI1端子间和DI1及故障输出到控制系统间,采用屏蔽电缆,但屏蔽电缆不接地,这样可以起到屏蔽磁场的作用(注意对磁场屏蔽时其屏蔽电缆可以不接地)。屏蔽电缆接地一般遵从以下原则:强电屏蔽电缆要求良好接地,二次电路通讯、反馈回路屏蔽电缆不能与强电电缆共用一个地,如果接地,就要接到相对干净的地(电磁干扰较小的地)。

(4)滤波器的选用及使用注意事项

在选用滤波器时,至少要知道五个参数:

插入损耗(插入损耗有共模插入损耗和差模插入损耗之分),抑制频率范围,工作电压范围,额定工作电流,绝缘电压等。

然后根据自己的需要进行合理选择。在安装时注意以下事项:

● 滤波器要就近靠近被滤波部分安装;

● 滤波器的输入输出线不要靠得太近;

● 滤波器的接地端子要接到机箱或大金属板上,最好是外壳大面积地贴在金属机箱导电表面上。4 变频器应用现场常用EMC对策

(1)在电机线30m内,可以考虑通过降低变频器的载波来减轻干扰,这个办法,有时候往往也是最容易操作,最无奈的办法之一,通常将载波频率控制在3kHz左右还是可以接受的(载波频率减少,电机噪声增大,而变频器输出线与线间漏电流减少)。

(2)检查接地线

滤波器地一定要与被滤波部分良好地接到一个公共地上;

高频信号电缆(300kHz以上的信号)采用多点接地,低频信号电缆(300kHz以下的信号)采用单点接地,高低频信号混合的地方采用混合接地;

断开或接上接地线进行现场试验;

加大接地面积,尽量减短接地线或者接地片。

(3)关键信号电缆分别串绕一个锰锌铁氧体和镍锌铁氧体磁环,注意串绕磁环时,一定要就近被干扰部分电路串绕。

(4)RST输入加装滤波器或串绕磁环。

(5)电机电缆长度超过100m的,加装输出滤波器或电抗器。5 结束语

总之,现场的EMC调试与电路板上EMC调试完全不一样,我们不可能在现场对电路板进行整改。在现场,一定快速而准确地定位问题点,然后采取措施,这个时候,往往只是解决了表面上的问题,而电路板整改,通常要深究问题点,然后从原理上去解决问题,说白了,这个时候,我们是要从根本上解决问题。同时,无论是现场EMC调试还是电路板上的EMC调试,一定不要忽略每一个细小的环节,有时往往是我们忽略的地方,却能起到关键性的作用。

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第四篇:空压机变频节能改造方案

目 录

第一部分 变频节能改造背景

一、基本情况

二、变频调速技术

第二部分 空压机的改造缘由

一、空压机介绍

二、存在的主要问题

三、变频改造的优点

第三部分 实现方法

一、公司简介

二、实现方法

第四部分 投资估算及服务承诺

一、投资估算

二、服务承诺

第一部分 变频节能改造背景

一、基本情况

广西南宁华诺糖厂空压站现有315KW/380V空压机3台,160KW/380V空压机4台每年耗电量约200多万元。对华诺糖厂来说是一笔很大的开支。

近年来,我国经济飞速发展,对能源的需求尤其是是对电能的需求激增。去年夏季,珠三角和长三角许多城市不得不拉闸限电,我国不仅在电能开发上需要加快速度,而且还应该在节约电能方面狠下功夫,据统计,我国在电能利用率上仅有34%左右,比发达国家低10多个百分点,电能供给缺口大,电能利用率低,致使电费一涨再涨。去年8月份,襄樊市电力缺口大,电价上涨0.05元/度,达0.52元/度,使公司的成本开支增大,要降低成本,抓住主要矛盾,首先是降低电耗!

二、变频调速技术

交流电动机变频调速是近25年内发展起来的新技术,而在我国的普及应用已有10多年,即使在这短短的10多年里,国内变频器技术发展很快,技术相当成熟,并且有些变频器(如英威腾变频)装到成套

上出口到美国和澳大利亚。在国内广泛应用在风机、水泵、压缩机及调速设备上,应用的用户很多,使用后反映都不错。

变频调速技术在国内压缩机上应用的处于高速增长期,我们专业做变频器推广应用的企业已做了许多压缩机节能改造的工程,节电效果相当明显,业绩发展很快。尤其是2001年国家经贸委下发的《关于加快风机水泵压缩机变频节能改造的意见》给我们襄樊华强照明有限公司节电工作指明了明确的方向。

第二部分空压机的改造缘由

一.空压机介绍:

工作原理是由一对相互平行齿合的阴阳转子(或称螺杆)在气缸内转动,使转子齿槽之间的空气不断地产生周期性的容积变化,空气则沿着转子轴线由吸入侧输送至输出侧,实现螺杆式空压机的吸气、压缩和排气的全过程。

电机功率:110KW交流异步电机

额定电流:220A

额定转速:1480转/分

原系统工作状况:

该系统为星-角减压启动,启动电流到1000A。启动过程为空载启动,10-30秒(可调)后自动加载,其中星-角启动时间10-20秒(可调)。

主轴齿轮箱的润滑油压由主电机带动,启动10-20秒(可调)后检测由压力传感器检测的油压,如低于最小设定值(1.0bar)则报警。

该系统正常工作时可设定低点压力和高点压力,从而调节空压机的卸载和加载运行,达到调节压力的目的。加载运行时电机电流约220A左右,卸载运行时电机电流约100A左右。

二.存在的主要问题:

原系统由于电机不允许频繁启动,导致在用气量少的时候电机仍然要空载运行,浪费电能。经常卸载和加载导致整个气网压力经常变化,不能保持恒定的工作压力。

三.空压机变频改造后的效益

1、节约能源

变频器控制压缩机与传统控制的压缩机比较,能源节约是最有实际意义的,根据贵公司的用气量和压缩机的供气量有较大的冗余,约

在30%左右。年节电费在:336936元(每天按10个小时工作,每年按10个月来计算),节电效益相当可观。

计算如下:

(315KW×3台+160KW×4台)×0.85×30%×10小时×30天/月×11个月/年×0.52元/度=693564.3元

2、提高压力控制精度

变频控制系统具有精确的压力控制能力。使压缩机的空气压力输出与用户空气系统所需的气量相匹配。变频控制压缩机的输出气量随着电机转速的改变而改变,有效地提高了工况的质量。

3、延长压缩机的使用寿命

变频器从低频起动压缩机,它的起动加速时间可以调整,从而减少起动时对压缩机的电器部件和机械部件所造成的冲击,增强系统的可靠性,使压缩机的使用寿命延长。此外,变频控制能够减少机组起动时电流波动,这一波动电流会影响电网和其它设备的用电,变频器能够有效的将起动电流的峰值减少到最低程度。

4、变频器内置RS485接口,可以方便地与计算机相联,为将来贵公司实现DCS集中控制调度,计算机科学管理提供强有力的技术支持。

5、变频器的保护功能相当完善且强大,有过载、过压、过流、断相、接地、欠压等保护功能,从而保护着电机不会烧毁,又由于其启动时间长且启动电流从很小慢慢增长,消除了工频启动时强大的电流冲击,从而延长了水泵叶轮和电机的使用寿命。

6、变频器与压力传感器、工频控制柜构成一个PID自动化恒压控制系统,大大减少操作人员的劳动强度和工作期间的关注度,并提高贵公司供水服务质量。

第三部分 实现方法

一、英威腾公司简介 关于英威腾

深圳市英威腾电气股份有限公司,成立于2002年,是深圳市政府重点扶持的“高新技术企业”和“软件企业”,是集变频器研发、制造、营销于一体的国家高新技术企业。产品与技术

在吸收国外先进技术的基础上,结合近十年变频推广的应用经验和当今电力电子最新控制技术,如今形成低压CHV/CHE/CHF各行业专用系列、中压660V/1140V系列、高压CHH100系列,电压等级

220V~10KV、功率范围0.4KW~7100KW的上百种规格型号的高性能变频器,覆盖高、中、低端市场丰富的产品线,成为国内产品线最齐全的变频器生产厂家,也是少数自主研发掌握成熟矢量技术的国内变频器厂家之一。市场与应用

产品在石化、钢铁、建材、油田、化工、纺织、印刷、塑胶、机床、矿山等行业广泛成功应用;公司销售和服务网点遍布全国各地,与上百家经销商、千余家用户建立了长期合作关系,并远销东南亚、中东、欧美等50多个海外国家和地区,已成为国内变频器行业的实力品牌和领先品牌。企业理念

经营理念:众诚德厚 也精致远 核心价值:众诚德厚 拼搏创新

愿 景:致力于成为全球领先、受人尊敬的电气传动、工业控制领域的产品(服务)供应商

使 命:竭尽全力向客户提供物超所值的产品和服务,客户更有竞争力

经营方针:创新 品质 标准化 共同发展

一、实现方法(一拖多)

工作原理:

变频器拖动空压机变频运行,压力传感器实时检测输出气管的压力变动情况,当出气压力低于变频器的设定压力时,变频器频率增加,压缩机加速运行,供气压力增大,当压力还达不到设定压力时,可编程控制器发指令将变频运行的空压机切换成工频运行,下一台空压机变频运行,至到压力等于设定压力为止;当出气压力高于变频器的设定压力时,变频器频率减小,空压机减速运行,供气压力减小,当压力还偏大时,可编程控制器发指令将变频运行的空压机停止运行,下一台空压机变频运行,至到压力等于设定压力为止。变频器能根据检测的压力情况与设定压力比较,实现PID调节。

第四部分 投资估算及服务承诺

CLIN T-科莱特自控 最优选择 最好服务原系统调频运行运行指示故障报警变频工频δ=480断开空压机1000*2200*800mm设计刘涛审核批准工程名称空压机变频节能改造武汉科莱特变频自控技术实施单位有限公司 1AV2A1SM1HB1HB2SM2HB2HB1HB

一、投资估算(方案一):

①CHE100-315KW变频器 1台 141000元/台 小计:141000元 ②压力送送器 1台 1000元/台 小计:1000元 ③可编程控制器(72点)1台 8000元

④电柜(含旁路及相关附件)台 15000元/台 小计:15000元 ⑤程序开发费用12000元 合计:175000元

从上面节能效益分析得出一年节约的电费为69.4万元 4个月就可收回投资。

二、服务承诺

1、负责现场指导安装调试。

2、免费提供现场的操作、维护技术培训。

3、一年免费保修,终生维护。

4、变频器故障退出运行后,24小时内赶到现场。

5、保证备品、备件提供十年。

第五篇:采煤系统工作总结

回采系统2010年工作总结及2010年工作思路

2010年即将过去,一年来,采煤系统克服了回采工程中瓦斯大、地质构造多等不利影响,积极组织生产,采煤系统截止12月20日共计生产原煤372万吨。

回采系统2010年共计拆除310202工作面、310102工作面、310301工作面和310103工作面四个工作面,安装了310104工作面、310203工作面、310301工作面和310304工作面。

采煤系统在过去的2010年主要工作总结: 1、310203工作面进风为动压巷道,安装前和开采对进风巷道进行整巷,通过起底、挑顶等措施,特别是对进风进行支棚,补打锚索,加强支护,对采帮注射马丽散,保证了该工作面的顺利推进,截止12月20日,该工作面累计推进1360米,平均每月推进150米。2、310301工作面从开采至结束,共计过了3个构造,综采三队通过认真制定措施,正确安排生产循环,保证了过构造期间的正常推进,确保了310301工作面的顺利回采。3、310301工作面由于走向短,未提前做拉架巷,通过生产部的积极协调组织,工程一队、工程二队、技措二队、准备队和综采三队的积极配合,通过多台组钻机平行作业,锚索滞后支护,310301工作面从做拉架巷至拆除结束,共计用了25天时间。3、310104工作面是顺利初采,该工作面安装后,生产部提前组织队组进行采帮打眼,眼深度达到30米,通过打眼,大大降低了回采过程中的瓦斯,减少了断电次数,310104工作面已经推进74米,保证了310104工作面的顺利初采。

采煤系统2011年工作思路:

1、认真组织310204工作面的安装和回采,根据310203工作面开采经验,制定出措施和办法,保证310204工作面的顺利回采。310304工作面的初采及该工作面的大面连接小面工程,认真组织,减少工程时间,保证310304工作面的正常回采。310104工作面的防突工作,保证防突眼的深度及数量,确保310104工作面快速推进。通过地质资料,310104工作面有构造,310104工作面过构造,在过构造期间要根据现场条件,认真制定符合现场的措施,确保该工作面过构造期间的正常生产。在工作面过构造期间及310204工作面进风巷道,要根据情况,注马丽散,保证工作面煤壁硬度,尽量避免冒顶事故,减少安全隐患。

2、加强采煤工作面的顶板管理及端头支护,要加强支架检修,端头支护要严格按照《作业规程》规定支设,确保回采所需的高度,保证回采的正常进行。

3、各个队组要加强成本管理,特别是乳化液的管理及油脂管理,要避免浪费,要加强两巷支护材料的回收和电缆钩的回收,通过制定政策及工资分配方案,最大限度的降低成本,加大回收力度。

5各个队组要加强现场管理,严格按照质量标准化要求执行。加强防尘工作,特别是回风巷道的煤尘要定期清理,定期洒水。

6、加强机电设备管理,特别要杜绝“三无失爆”。加强检修,保证检修时间和质量,将处理事故变成预防事故,尽量避免无计划更换大型设备。

7、各队要把加强职工培训教育做为一件大事来抓,特别是职工的正规操作,杜绝因为员工的不正规操作,发生事故。

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