当前位置：首页 > 实用文档 > 其他范文> 变频器在T6160镗床电气改造中的解决方案

变频器在T6160镗床电气改造中的解决方案

时间：2023-05-21 07:26:16 其他范文收藏本文下载本文

变频器在T6160镗床电气改造中的解决方案（合集4篇）由网友“艳便艳红”投稿提供，今天小编在这给大家整理过的变频器在T6160镗床电气改造中的解决方案，我们一起来阅读吧!

篇1：变频器在T6160镗床电气改造中的解决方案

0 前言

我公司初购进一台原苏联生产的T6160镗床，在多次转运过程中致使电气元件及部件大量丢失或损坏，其中发电机组、交磁扩大机组、电气控制柜、按钮站、直流电动机等均丢失或损坏，根据上述设备现有状况，提出三种电气改造方案如下：

a.采用直流传动控制系统，用V5系统对设备进行改造，经预算改造费用为6.5～7万元;

b.采用PLC一变频器控制系统，用PLC做中央数据处理，用普通变频器做调速，经预算改造费用为4—4.5万元;

c.采用性能先进的变频器一继电器控制系统，用变频器做中央数据处理及调速，用继电器做控制执行元件，经预算改造费用为2.5—2.8万元，

T6160镗床对伺服系统的要求是：调速范围宽(100：1);速度控制精度高(在整个调速范围，起制动及运行过程要求运行稳定);定位准确(当快速进给后定位时间短、定位行程快，从而可提高加工效率)。

针对上述特点，比较三种方案，考虑到现有维修电工的实际能力，我们选择了方案三，用性能先进的西门子MicroMaster440变频器驱动一般异步电动机，对T6160镗床的原直流伺服系统实施改造，实现镗床的主轴箱上下移动、镗杆进出、工作台前后左右及上工作台旋转移动实现交流变频无级调速。

1 交流变频器无极调速系统的设计

1.1 西门子MicroMaster440变频器(7.5 kW)是多功能全数字式性能先进变频器，它主要负责整个系统的中央数据处理及调速，它和交流驱动电动机、调速电位器(航空精调电位器)、制动电阻等一起构成典型的开环无极调速控11制系统。

1.2 由于原T6160镗床由三台4.2 kW 直流电机驱动，分别驱动主轴箱上下移动、镗杆进出、工作台前后、左右及上工作台旋转移动。根据T6160镗床的工作特点，三台电机只允许一台工作，故本台 T6160镗床选用台变频器即可满足工作。为弥补低速运行时电动机发热和低速运行时电动机功率减小，通过计算将三台4.2 kW 直流电机更换为7.5 kW 交流异步电动机(Y160M1-4型，7.5 kW、380 V、1 450 r/min);更换理由是为满足T6160镗床的无级调速

1.3 由于选用一台变频器拖动三台7.5 kW 交流异步电动机，且三台电动机都要求调速，使控制回路线路更加复杂，为简化操作和降低操作难度，在控制回路设计中选用一个组合转换开关切换三台电动机，并用继电器作连锁保护，降低了操作难度，满足设备的工艺要求。

1.4 根据T6160镗床的工作要求，在设计电气线路时，变频器有两种工作状态，即低速运行和高速运行状态，低速运行和高速运行通过转换开关一继电器自由切换，从而满足了T6160镗床的自动走刀(低速运行)及快速移动(高速运行)，

通过变频器外制调速电位器(10圈航空精调电位器)即低速电位器前端串联调节固定电阻、高速电位器后端串联调节固定电阻，实现电动机低速无级调速(0～7.5 Hz;0～225 r/min)和电动机高速无级调速(25～50 Hz;750～1 500 r/min)，从而满足T6160镗床自动走刀(低速运行)及快速移动(高速运行)的工作要求。

1.5 变频器制动电阻的加入可以满足电动机快速停止和电动机制动，从而解决了电动机惯性运行，满足了设备的工艺要求。

1.6 转速表是由一块正负10 V的直流电压表改制的，通过变频器内部参数设定使外部D/A端子输出0～ 20mA电流，0～20mA电流的输出与变频器频率输出成正比，通过对直流电压表表盘改制，并在电压表两端并联一个适当电阻，使电压表转换为转速表，并将转速表安装在悬挂按钮站上端，使操作工及时观察到转速情况。

2 运行效果及试运行思路

运行时，在无PG矢量控制的条件下，其调速范围是100：1，即在50 Hz的条件下，其最低运行频率是0.5 Hz，加之对应电动机输出端有减速齿轮，最低速度是15 r/min，完全满足T6160镗床设备的工艺要求，实现了变频无级调速的效果。当在无PG矢量控制的条件下，最低运行频率0.5 Hz，对应电动机最低速度是15 r/min时，如果试车发现存在停车不稳定和低速运行速度不稳定等问题，可以在变频器上加入PG速度控制卡，在电动机后轴上加入脉冲编码器，由脉冲编码器输出信号反馈到变频器上的PG速度控制卡，使之构成典型的带PG反馈的闭环控制系统。使系统变为有PG矢量控制系统，在磁通矢量控制方式下，其调速范围可以达到1000：1，变频器的输出频率刚好为0.05Hz，此时对应于电动机最低速度，完全满足T6160镗床设备工艺要求。

经过改造，在不加PG矢量控制的条件下组成的交流变频器无极调速系统，结构简单，操作习惯与同类设备基本相同，经试车未发现停车不稳定和低速运行速度不稳定等现象，动作可靠。

3 结束语

3.1 采用变频调速系统方案，全部投资仅为2.8万元。节约直接投资费用1.7—4.2万元。

3.2 采用原直流传动系统，每小时实际功耗约16.2kW，而改造后交流变频调速系统仅每小时实际功耗约2.5 kW 到3.5 kW，按0.6：TrJkwh计算，每台班工作14 h(两班)，全年按300个台班计算，每天节约电费约f 16.2～3.5)X 14×0。6=106.68元，年节约电费约106.68 X 350=32 004元。

通过以上改造，经济实用的实现了老式原苏联产设备的国产化改造。经过2年的使用，大大降低了故障率和使用成本，效果良好。

篇2：浅谈变频器在空压机节能改造中的应用

1、空压机在工业生产中有着广泛的应用，

空压机的种类有很多，有活塞式空压机、螺杆式空压机、离心式空压机，但其供气控制方式几乎都是采用加、卸载控制方式。该供气控制方式虽然原理简单、操作简便，但存在能耗高，进气阀易损坏、供气压力不稳定等诸多问题。随着社会的发展和进步，高效低耗的技术已愈来愈受到人们的关注。在空压机供气领域能否应用变频调速技术，节省电能同时改善空压机性能，提高供气品质就成为我们关心的一个话题。

2、空压机工作原理目前空压机上都采用两点式控制(上、下限控制)或启停式控制(小型空气压缩机)

也就是当压缩气体气缸内压力达到设定值上限时，空压机通过本身气压或油压关闭进气阀，小型空气压缩机则停机。

当压力下降到设定值下限时，空压机打开进气阀，小型空压机则又启动。传统的控制方式容易对电网造成冲击，对空压机本身也有一定的损害，当用气量频繁波动时，尤其明显。

正常工作情况下，空气被压缩到储气罐。空压机各点的检测(包括压缩空气温度、压力，镙杆温度、冷却水压力、温度和油压、油温等等)和整体控制由主控制单板机控制。

当空压机出口压力达到设定值上限时，通过油压分路阀关闭进气口，同时打开内循环管路，作自循环运行。此时用气单位继续用气。

当压力下降到设定值下限时，油压分路阀关闭循环管路，打开空气进口，空气又由过滤器经压缩到储气罐中。在静态，原起动方式(Y-△)，及加载、卸载时对电网供配电设备及镙杆都会造成极大的冲击。尤其是能源的严重浪费。

主电机转速下降，轴功率将下降很多。节能潜力相当大。)变频节能的效果是十分显著的，特别是调节范围大的系统及设备，通过实际应用可以直观的看出在流量变化时只要对转速(频率)稍作改变就会使轴功率有更大程度上的改变，就因有此特点使得变频调速(节能)方式成为一种趋势并且不断深入的应用于各行业及其各种调整领域。

3、加、卸载供气控制方式存在的问题

3.1耗能分析我们知道，加、载控制方式使得压缩气体的压力在Pmin～Pmax之间来回变化。Pmin是最低压力值，即能够保证用户正常工作的最低压力。一般情况下，Pmin、Pmax之间关系可以用下式来表示：CPmax=(1 δ)Pmin是一个百分数，其数值大致在10%～25%之间。而若采用变频调速技术可连续调节供气量的话，则可将管网压力始终维持在能满足供气压力上，即 Pmin附近。由此可知，在加、卸载供气控制方式下的空压机较之变频系统控制下的空压机，所浪费的能量主要在2个部分：

(1)压缩空气压力超过Pmin所消耗的能量在压力达到Pmin后，原控制方式决定其压力会继续上升(直到Pmax)。这一过程同样是一个耗能过程。

(2)卸载时调节方法不合理所消耗的能量通常情况下，当压力达到Pmax时，空压机通过如下方法来降压卸载：关闭进气阀使电机处于空转状态，同时将分离罐中多余的压缩空气通过放空阀放空。这种调节方法要造成很大的能量浪费。

3.2其它不足之处

(1)靠机械方式调节进气阀，使供气量无法连续调节，当用气量不断变化时，供气压力不可避免地产生较大幅度的波动，

用气精度达不到工艺要求。再加上频繁调节进气阀，会加速进气阀的磨损，增加维修量和维修成本。

(2)频繁采用打开和关闭放气阀，放气阀的耐用性得不到保障。

4、恒压供气控制方案的设计

针对原有供气控制方式存在的诸多问题，经过上述分析，应用变频调速技术进行恒压供气。通过压力变送器采集实际压力P送给PID智能调速器，与压力设定值P0作比较，并根据差值的大小按既定的PID控制模式进行运算，产生控制信号送变频调速器VVVF，通过变频器控制电机的工作频率与转速，从而使实际压力P始终接近设定压力P0。

同时，该方案可增加工频与变频切换功能，并保留原有的控制和保护系统，另外，采用该方案后，空压机电机从静止到旋转工作可由变频器来启动，实现了软启动，避免了启动冲击电流和启动给空压机带来的机械冲击。

5、技术指标和配置

磁场定向矢量控制，电机变量完全解耦，电流闭环。采用美国TI公司最新款高性能32位电机控制专用DSP，高速完成复杂准确的控制算法，国内首家产品化应用。

调速精度：0.01HZ

调速范围：0.5-600.00HZ

冲击负载：180%电机额定转矩，2秒内不跳脱。

低频转矩：0.5Hz，150%额定转矩输出。

150%额定转矩加速和减速。

内置多功能组合数字PID调节器。

内置标准485数据接口。

可编程开关量输入端口：8位，输出端口：2位，。

可编程继电器输出端口：1路，常开/常闭可选。

可编程模拟量输入端口：4通道，输出端口：1通道。

电压可设定电源：1路。

端子控制电源：1路。

独立风道、无触点软启动开关、低电感直流母线排高可靠性设计。

6、改造效果

(1)整套改造装置并不改变空压机原有控制原理，也就是说原空压机系统保护装置依然有效。并且工频/变频切换采用了电气及机械双重联锁，从而大大的提高了系统的安全、可靠性。

(2)空压机改造工程安装完毕后，一次试车成功，运行稳定，空压机振动和噪声大减低。

(3)除缓冲缸压力在部分频率时增大0.2公斤外，油压、油温及各点的检测数据均在安全数值内被优化。

(4)变频改造后，起动为软起动，运行时无卸载和加载冲击电流现象，空压机本身的机械性冲击大大减小。

(5)在保证管网供气的情况下，电流大大降低，基本不出现满载现象，一般在40Hz左右，和以前相比，节电率在30%以上，约10个月可以收回投资。

(6)空压机、供配电设备及机械设备因供气稳定，维修量大大减小，综合效益明显。

(7)改造后空压机的运行安全、可靠，同时达到了用气的工艺要求。

篇3：高压变频器在煤矿主井提升机改造中的应用

1.引言

随着电力电子技术的飞速发展，高、低压变频调速技术已发展成一种成熟稳定的技术，在各个生产环节，交流电机变频调速系统以其体积小、低维护量、优异的调速性能等诸多优点在逐步替代传统的直流调速系统，现已经成为电机驱动的发展趋势，成为电机节能高效运行的有效手段，

煤矿地面的大动力设备主要包括：主井提升机(或主运输皮带机)、副井提升机、主通风机、压风机等高压大功率用电设备。因此，电机的节能经济运行应从高压大功率设备的变频改造着手进行。尤其煤矿的立井主提升机因其每天约20多小时连续运行是煤矿生产中的主要耗能设备，对其进行变频改造、节能经济运行允为必要。

2.主井提升机的技术参数和调速现状

目前，国内还有很多矿井的主井提升机采用交流异步电动机的转子串电阻方式进行工作。起主井提升系统主要包含异步电动机、电控、调速电阻、辊简、箕斗、钢绳等组成。以下就以某煤矿主井提升机改造项目为例，对主井提升机改造进行探讨和研究。

某煤矿主立井提升机目前的调速方式为转子串电阻调速，采用接触器控制电阻的投切，加速时间长达约20秒左右;减速爬行至停车时间长达29秒左右，加速时电机电流持续接近100A耗能严重，

且起动时电机的冲击电流大大超过电机额定电流。因此，在对该主井提升机进行了变频改造。

2.1主立井提升机参数

目前，主立井提升系统是双钩8.8吨箕斗缠绕式提升机，其调速系统是交流6k V/630k W双机驱动的绕线电机串电阻调速系统。

2.2串电阻调速方式存在的固有缺陷和问题

1)转子回路串接电阻，消耗电能造成巨大的能源浪费;

2)电阻只能分级切换，实现的是有级调速，设备运行不平稳易引起电气及机械冲击;对电机轴承、钢丝绳、减速器齿轮等造成巨大冲击，威胁系统的机械安全;

3)低速转矩小，转差功率大，启动电流和换档电流冲击大;

4)中高速运行振动大;制动不安全不可靠;

5)司机的开车熟练程度和责任心完全影响提升时间、电机电流，尤其夜班司机易疲倦，存在安全隐患;

6)线绕电机转子因为工作温度高容易开焊，滑环存在接触不良问题，容易引起设备故障;

7)设备维护工作量大、维护费用高;

8)2台电机分别串接三相转子电阻体积庞大，发热严重使工作环境恶化，夏季使环境温度高达60℃以上，导致工作环境恶劣;

9)电机的功率因数低，无功损耗较大。

篇4：变频器在空冷器节能改造中的应用

变频器在空冷器节能改造中的应用

摘要：介绍了变频器在垫江分厂酸气空冷器节能技术改造中的.应用,并对改造后取得的效果进行了评估和分析.作者：范锐王学英彭云 Fan Rui Wang Xueying Peng Yun 作者单位：中石油西南油气田公司重庆天然气净化总厂垫江分厂期刊：石油与天然气化工 PKU Journal：CHEMICAL ENGINEERING OF OIL AND GAS 年，卷(期)：2008, 37(4) 分类号：X7 关键词：变频器节电技术改造