變頻器在液位自動控制中的應(yīng)用及其節(jié)能效果

陳慶

摘? 要：在現(xiàn)代化工生產(chǎn)過程中，流體輸送過程中需要大量使用風(fēng)機、水泵、攪拌機、壓縮機等設(shè)備，上述輸送機械通常都是使用交流電機進行驅(qū)動，當(dāng)中有很大一部分的電動機不是在額定功率下進行工作的，一般來說是額定功率的60%左右，有的還會更低一點，大概在20%左右。通過實際的操作來證明變頻器在使用的時候會取得不錯的節(jié)能效果，很多現(xiàn)代化工生產(chǎn)企業(yè)為了把生產(chǎn)的承辦降低、提高經(jīng)濟效益，從而使新技術(shù)能夠融入進來，變頻調(diào)速技術(shù)因為其良好的產(chǎn)出比也被引入其中，讓其擁有著十分寬廣的前景。本文通過將變頻器在液位自動控制系統(tǒng)當(dāng)中的使用進行時間當(dāng)中的分析以及理論分析出其節(jié)能效果。

關(guān)鍵詞：變頻器? 液位自動控制系統(tǒng)? 節(jié)能效果? 分析

中圖分類號：TN77 ? ? ? ? ? 文獻標(biāo)識碼：A 文章編號：1674-098X（2020）07（a）-0048-03

Abstract： In the process of modern chemical production， a large number of fans， pumps， mixers， compressors and other equipment are needed in the process of fluid transportation. The above-mentioned transportation machinery is usually driven by AC motors， and a large part of them are not working under the rated power rate， generally speaking， they are about 60% of the rated power， and some are even lower， about 20%. Through the actual operation， it is proved that the frequency converter can achieve good energy-saving effect when it is used. In order to reduce the undertaking of production and improve the economic benefits， many modern chemical production enterprises can integrate new technologies. Because of its good output ratio， the frequency conversion and speed regulation technology is also introduced， which has a very broad prospect. In this paper， through the use of frequency converter in the liquid level automatic control system for time analysis and theoretical analysis of its effect.

Key Words： Frequency converter; Liquid level automatic control system; Energy saving effect; Analysis

電動機在進行發(fā)動的時候，很大部分時間都是在進行著均衡運動的狀態(tài)，通過擋板或者閥門的方法來把流量或者壓力進行調(diào)節(jié)，這樣就會讓很多的電能進行流失，功率大的機器其電能的損失也相對較大。

1? 變速調(diào)節(jié)器意義

在把電工學(xué)的理論進行推測，想要把電動機的轉(zhuǎn)速進行改變，只要把電源頻率或者把電機的極對數(shù)以及轉(zhuǎn)差率進行改變就可以了。級變速對數(shù)在進行調(diào)速的時候，其理論上談效率很高，因為它的運行中是沒有損耗的，但是，這種電動機的制造要求比較特殊，內(nèi)部的結(jié)構(gòu)也十分復(fù)雜，而且它屬于有級調(diào)速，十分不靈活，在進行使用的時候相對較少。改變轉(zhuǎn)差率在以前的時候在滑差電機上使用過，其缺點因為結(jié)構(gòu)復(fù)雜、故障發(fā)生頻繁、維修不方便導(dǎo)致很少有人使用[1]。高邊頻率進行調(diào)速可以進行無極調(diào)速，在國家初期的時候還沒怎么進行采用，因為變頻裝置本身的原因，時隔這么久，微電子技術(shù)的興起，變頻調(diào)速技術(shù)也隨著在不斷成長，現(xiàn)在的技術(shù)可以讓調(diào)速的精度達到非常高，它的損耗也可以極大地減少。所以，變頻調(diào)速現(xiàn)在可以進行各種電動機的應(yīng)用。

2? 變頻調(diào)速器的應(yīng)用

變頻調(diào)速器節(jié)能的效果非常好，它的核心用的是DSP或者微處理器，在電動機運行的時候可以提供多樣的電氣控制，還具有報警的功能，將設(shè)備的安全保障下來，設(shè)備的使用壽命也隨之增加。它還具有一種功能，就是通過設(shè)定的信號來進行電動機轉(zhuǎn)速的調(diào)節(jié)，從而讓自動生產(chǎn)控制得到實現(xiàn)，在進行電機控制的時候第一個想到的就是變頻調(diào)速器，以下舉出在輕柴油泵中運用變速調(diào)節(jié)器的例子，來進行應(yīng)用說明[2]。

2.1 控制步驟的介紹

輕柴油泵使用的是一開一備的設(shè)計方式，會存在著兩臺泵。在通常的狀況下，一臺用來運行，一臺用來作為備用，進行主備切換的時候需要進行人為的方法去實施。在供電控制方法方面來看，主泵用的是經(jīng)常使用著的電氣控制，將主電源直接發(fā)送給電動機，而備用泵采用的是變頻調(diào)速器來進行控制，主電源通過變頻之后發(fā)送給電機。

2.2 控制方案實施

在DCS內(nèi)其公職的原理如圖1所示。

一般來說，正常情況下的LC1206B的調(diào)節(jié)回路輸出值在20mA以內(nèi)的調(diào)節(jié)信號發(fā)送到變頻器來當(dāng)做頻率設(shè)定的信號，變頻器通過這種發(fā)送的信號進行電壓的相對應(yīng)頻率的輸出，讓電機的轉(zhuǎn)速得到控制。與此同時，CL1206A的回路調(diào)節(jié)需要用到手動的方式，其電源的輸出穩(wěn)定在十成，在進行泵出口調(diào)節(jié)閥的控制的時候，需要保持全開的狀態(tài)，從而使變頻器就可以進行流量的控制了。在DCS當(dāng)中，P1205B所對應(yīng)的流程圖的位置使變頻器的圖案進行了更換，將變頻器進行啟動的時候，它的顏色為綠色，變頻器處于非啟動狀態(tài)或者機器故障、停機的時候，它的顏色就是紅色的。變頻器如果發(fā)生了故障或者被取下來了，流程圖上面的變頻器顏色為紅色。當(dāng)工作人員需要進行人為換泵的時候，需要先把LC1205B切換到手動的方法，LC1206A切換到自動，把調(diào)節(jié)閥給控制好，讓P1205A的電動機可以成功運轉(zhuǎn)起來[3]。

2.3 控制系統(tǒng)的組成

這種控制系統(tǒng)是由兩個或者多個控制系統(tǒng)所組成的，其中包括工頻控制系統(tǒng)以及變頻控制系統(tǒng)等。在工頻控制系統(tǒng)當(dāng)中，從DCS中提取出來的控制器LC1206A、調(diào)節(jié)閥LV1206、電機、柴油泵P1205A以及液體測量LT1206進行組合而來。變頻控制系統(tǒng)也是從DCS中提取出來的控制器LC1206B、變頻器、電機、柴油泵P1205B以及液體測量LT1206組成[4]。

2.4 應(yīng)用效果

在將變頻調(diào)速器進行廣泛應(yīng)用之后，其進行回路控制的穩(wěn)定性以及可靠性相比于調(diào)節(jié)閥有很大的提升，其偏差一直持續(xù)在1%之內(nèi)，這就導(dǎo)致了控制的參數(shù)波動的數(shù)值比較小。在變頻調(diào)速器控制下的電機可以持續(xù)進行中速運轉(zhuǎn)，把電機啟動的時候，控制它進行各種運動，其中有短路過載等相關(guān)的故障的在線診斷的功能，為了讓設(shè)備可以安全運行，故障的幾率降低了，設(shè)備的損耗降低了，特別是它的節(jié)能效果十分明顯。

3? 采用PLC自動控制系統(tǒng)提高節(jié)能效果

PLC自動控制系統(tǒng)有著很多種不同的類型，在不同的狀態(tài)下其選取的型號也不一樣，電池、容量以及模塊這些因素都決定著其整體的運行。將PLC自動控制系統(tǒng)融入變頻器當(dāng)中進行運行的時候，在這之前需要工作人員把當(dāng)前工作中的設(shè)備進行狀態(tài)的分析。在進行使用PLC的時候，需要將相關(guān)的程序進行編輯，在控制系統(tǒng)當(dāng)中的各個設(shè)備進行了解，在進行產(chǎn)生的時候可以起到很好的幫助，對想要進行操作的設(shè)備有所認(rèn)識，在安裝軟件的時候需要仔細(xì)檢查，不要出現(xiàn)故障;在進行控制程序的圖紙繪制的時候，要把PLC技術(shù)的結(jié)構(gòu)和運行的狀態(tài)融入其中，進行設(shè)計，確保沒有問題了，才可以把設(shè)備的每個部位進行規(guī)劃;將圖紙繪制完成后，就要求專業(yè)的人員參照圖紙來進行程序的編寫，程序代碼在這個系統(tǒng)當(dāng)中是十分重要的，不能有那么一點點的錯誤發(fā)生;程序的編寫在進行確認(rèn)沒有問題以及運行也十分良好之后，就需要進行說明書的完善，把實際操作中的注意事項以及十分容易出錯的地方進行總結(jié)[5]。

4? 結(jié)語

綜上所述，通過實際的操作可以看到，變頻器在自動控制中的采用取得的效果十分顯著，變頻調(diào)速器作為一種十分高效以及節(jié)能的調(diào)速裝置，在運用進電動機當(dāng)中可以使設(shè)備的安全得到保障，使用的年限也得以增長。通過把PLC自動控制系統(tǒng)技術(shù)融入變頻器當(dāng)中，可以較為高效地實現(xiàn)在化工企業(yè)生產(chǎn)中，流體輸送設(shè)備的節(jié)能減排。

參考文獻

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[3] 劉建，于新樂，史東磊，等.板坯結(jié)晶器液位全自動控制以及常用故障缺陷系統(tǒng)改進的應(yīng)用[J].自動化與儀器儀表，2019（5）：69.

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