變頻器在清洗設(shè)備中的應(yīng)用

錢善本

（海沃機械（揚州）有限公司，江蘇揚州 225006）

0 引言

城市發(fā)展離不開環(huán)衛(wèi)設(shè)備，環(huán)衛(wèi)設(shè)備在綠色城市、生態(tài)城市的建設(shè)中占有一席之地。城市垃圾的收集又離不開垃圾桶，垃圾桶清洗在機械化、智能化方面的需求使清洗設(shè)備應(yīng)運而生。

清洗垃圾桶需要水，在垃圾桶清洗過程中，如何合理地使用水資源，減少水資源的浪費，自然也成了清洗設(shè)備中必須解決的問題。筆者所在公司根據(jù)垃圾桶清洗過程中各部分所需用水量的不同，利用變頻器合理調(diào)整電機轉(zhuǎn)速，進而控制水泵流量，使垃圾桶各部分的清洗用水有效地得到了控制，既節(jié)約了水又節(jié)約了電，清洗腔清洗用水的循環(huán)使用更使有限的水資源得到了充分的利用。

1 變頻器的選用

根據(jù)清洗設(shè)備水泵電機工作需要，變頻器輸出功率要求18.5 kW。清洗設(shè)備的工作采用PLC控制，為了節(jié)省設(shè)備的安裝空間，PLC和變頻器安裝在同一個控制箱中，這就面臨設(shè)備的電磁兼容性問題，特別是變頻器的存在，使這一問題尤為突出。

所謂電磁兼容性（EMC）[1]，指的是設(shè)備或系統(tǒng)在其電磁環(huán)境中能不受干擾地正常工作，而且其自身所發(fā)出的電磁能量也不至于干擾和影響其他設(shè)備的正常運行。為了保證變頻器不影響PLC的正常運行，要求變頻器內(nèi)置EMC濾波器；為了使設(shè)備操作簡單直觀，在設(shè)備上安裝了觸摸屏，觸摸屏和PLC之間采用RS485 通訊，占用了PLCRJ45 接口，因此，PLC對變頻器輸出電機轉(zhuǎn)速的控制只能采用端子板，變頻器無需安裝通信模塊。根據(jù)以上要求，選用SMV 矢量型變頻器ESV183N04TFB。

2 變頻器參數(shù)設(shè)置

變頻器參數(shù)設(shè)置如表1所示。

變頻器驅(qū)動模式參數(shù)P300 有6 種驅(qū)動模式，它們分別是：

驅(qū)動模式0：常量轉(zhuǎn)矩V/Hz 控制，用于一般應(yīng)用；

驅(qū)動模式1：變量轉(zhuǎn)矩V/Hz 控制，用于離心泵和風(fēng)機應(yīng)用；

表1 變頻器參數(shù)設(shè)置

驅(qū)動模式2：加強常量轉(zhuǎn)矩V/Hz控制；

驅(qū)動模式3：加強變量轉(zhuǎn)矩V/Hz控制；

驅(qū)動模式4：矢量速度，用于需要較高啟動轉(zhuǎn)矩和速度控制的單電機應(yīng)用；

驅(qū)動模式5：矢量轉(zhuǎn)矩，用于轉(zhuǎn)矩控制需要獨立于速度控制的單電機應(yīng)用。

驅(qū)動模式2和驅(qū)動模式3用于需要比設(shè)置0或1 更高性能，但由于電機數(shù)據(jù)缺失，或矢量模式導(dǎo)致電機運轉(zhuǎn)不穩(wěn)定，以致不能使用矢量模式的場合。

變頻器驅(qū)動模式P300 被設(shè)置為2 以后的參數(shù)時，P399 參數(shù)必須設(shè)置為1，變頻器需要對電機參數(shù)校準(zhǔn)后才能啟用。首先啟動變頻器，變頻器顯示CAL約40秒，一旦校準(zhǔn)完成，顯示Stop，發(fā)出另一個起動指令實際起動電機?，F(xiàn)在參數(shù)P399被設(shè)置為2。

變頻器參數(shù)設(shè)置好后，為了防止參數(shù)被他人修改，可設(shè)置密碼。參數(shù)P194 具有密碼保護功能，必須輸入密碼才能對參數(shù)進行操作。P194=0000停用密碼。

3 清洗設(shè)備變頻器電路及程序設(shè)計

清洗設(shè)備變頻器根據(jù)設(shè)備在不同狀態(tài)下噴頭用水量的不同，分為6 個不同的工作狀態(tài)，它們分別是：雙桶的內(nèi)部和外部的清洗、單桶的內(nèi)部和外部的清洗，以及桶蓋的清洗、手持噴槍用水。其對應(yīng)的變頻器工作頻率和電機轉(zhuǎn)速如下。

雙桶內(nèi)圈：39.6 Hz，1 150 r/min；雙桶外圈：37.8 Hz，1 100 r/min。

單桶內(nèi)圈：19.8 Hz，575 r/min；單桶外圈：18.9 Hz，550 r/min。

蓋外橫掃：11.4 Hz，331 r/min；手持噴槍：16 Hz，464 r/min。

下面根據(jù)變頻器端子板速度預(yù)置表配置變頻器P131～P137 相應(yīng)參數(shù)，對應(yīng)變頻器端子板接線圖見圖1，圖2 為通過PLC控制變頻器輸出轉(zhuǎn)速電氣接線圖，圖3 為PLC對電機轉(zhuǎn)速控制程序。

表2 變頻器參數(shù)速度預(yù)置表

6 結(jié)語

圖1 變頻器端子板接線圖

圖2 變頻器端子板臺達PLC控制電路圖

以上電路及程序設(shè)計方法在實際的產(chǎn)品設(shè)計中都得到了驗證。通過采用倫茨變頻器，使清洗設(shè)備的水資源得到了充分的應(yīng)用，同時也節(jié)省了電，變頻器在現(xiàn)實生活中為節(jié)約能源提供了便利。當(dāng)然，隨著社會的進步和發(fā)展，變頻器的推出也日新月異，但其控制方法大同小異，相信通過本文對倫茨變頻器在清洗設(shè)備中使用方法的介紹，更加深了大家對變頻器控制方法的了解，對變頻器在今后生活中的推廣應(yīng)用一定有所裨益。

圖3 清洗設(shè)備電機轉(zhuǎn)速控制程序

［1］陳德樹，張哲，尹項根.微機繼電保護［M］.北京：中國電力出版社，2000.