談?wù)勛冾l器應(yīng)用時(shí)的九大問(wèn)題

變頻器是利用電力半導(dǎo)體器件的通斷作用將工頻電源變換為另一頻率的電能控制裝置，能實(shí)現(xiàn)對(duì)交流異步電機(jī)的軟起動(dòng)、變頻調(diào)速、提高運(yùn)轉(zhuǎn)精度、改變功率因數(shù)、過(guò)流/過(guò)壓/過(guò)載保護(hù)等功能。那使用變頻器的時(shí)候，該注意哪些問(wèn)題呢?

1)信號(hào)線及控制線應(yīng)選用屏蔽線，這樣對(duì)防止干擾有利。當(dāng)線路較長(zhǎng)時(shí)，例如距離躍100m，導(dǎo)線截面應(yīng)放大些。信號(hào)線及控制線不要與動(dòng)力線放置在同一電纜溝或橋架中，以免相互干擾，最好穿管放置，這樣更合適。

2)傳輸信號(hào)以選用電流信號(hào)為主，因電流信號(hào)不容易衰減，亦不容易受干擾。實(shí)際應(yīng)用中傳感器輸出的信號(hào)是電壓信號(hào)，可以通過(guò)變換器將電壓信號(hào)變換成電流信號(hào)。

3)變頻器閉環(huán)控制一般都是正作用的，即輸入信號(hào)大，輸出量亦大(例如中央空調(diào)制冷工作時(shí)及一般壓力、流量、溫度等控制時(shí))。但亦有反作用的，即輸入信號(hào)大，輸出量反小(例如中央空調(diào)在制熱工作時(shí)以及供熱站的取暖熱水泵)。閉環(huán)控制如圖1所示。

4)在閉環(huán)控制時(shí)能選用壓力信號(hào)的，就不要選用流量信號(hào)。這是因?yàn)閴毫π盘?hào)傳感器價(jià)格低，安裝容易，工作量小，調(diào)試方便。但工藝過(guò)程有流量配比要求的，且要求精確時(shí)，那就必須選用流量控制器，并根據(jù)實(shí)際的壓力、流量、溫度、介質(zhì)、速度等來(lái)選用合適的流量計(jì)(例如電磁式、靶式、渦街式、孔板式等)。

5)變頻器內(nèi)置的PLC、PID功能適合用于信號(hào)變動(dòng)量較小、較穩(wěn)定的系統(tǒng)。但由于內(nèi)置的PLC、PID功能在工作時(shí)只調(diào)時(shí)間常數(shù)，所以難以得到較為滿意的過(guò)度過(guò)程要求，而且調(diào)試比較費(fèi)時(shí)。

另外這種調(diào)節(jié)不是智能的，故一般不經(jīng)常采用，而是選用外置的智能化的PID調(diào)節(jié)器。例如日本富士PXD系列、廈門安東等，十分方便。使用時(shí)只要設(shè)置SV(上限值)，工作時(shí)有PV(運(yùn)行值)指示，又是智能化，保證具有最佳的過(guò)渡過(guò)程條件，使用較為理想。關(guān)于PLC，可按控制量的性質(zhì)、點(diǎn)數(shù)、數(shù)字量、模擬量、信號(hào)處理等要求，選用外置PLC的各種品牌，例如西門子的S7-400、S7-300、S7-200等。

6)信號(hào)變換器在變頻器外圍電路中亦被經(jīng)常用到，一般由霍爾元件加電子線路組成。按信號(hào)變換和處理方式可分為電壓變電流、電流變電壓、直流變交流、交流變直流、電壓變頻率、電流變頻率、一進(jìn)多出、多進(jìn)一出、信號(hào)疊加、信號(hào)分路等各種變換器。例如深圳的圣斯?fàn)朇E-T系列電量隔離傳感器/變送器，應(yīng)用十分方便。國(guó)內(nèi)類似產(chǎn)品不少，用戶可按需要自行選擇應(yīng)用。

7)變頻器在應(yīng)用時(shí)往往要配外圍電路，其方式常有：

(1)由自制繼電器等控制元件組成的邏輯功能電路;

(2)買現(xiàn)成的單元外置電路(例如日本三菱公司的);

(3)選用簡(jiǎn)易可編程控制器LOGO(國(guó)外、國(guó)內(nèi)都有此產(chǎn)品);

(4)使用變頻器不同功能時(shí)，可選用功能卡(例如日本三墾變頻器);

(5)選用中小型可編程序控制器。

8)多臺(tái)水泵并聯(lián)恒壓供水(例如城市自來(lái)水廠的清水泵、中大型水泵站、供熱水中心站等)的變頻技術(shù)改造方案常見的有以下兩種。

按使用經(jīng)驗(yàn)，方案(1)節(jié)省初投資，但節(jié)能效果差。起動(dòng)時(shí)先起動(dòng)變頻器至50Hz后，再起動(dòng)工頻，后轉(zhuǎn)入節(jié)能控制。供水系統(tǒng)中只有采用變頻器拖動(dòng)的水泵，壓力略小些，系統(tǒng)存在湍流現(xiàn)象，有損耗。

方案(2)投資較大，但比方案(1)多節(jié)能20%，猿臺(tái)泵壓力一致，無(wú)湍流損耗，效果更佳。

9)多臺(tái)水泵并聯(lián)恒壓供水時(shí)采用信號(hào)串聯(lián)方式只用一個(gè)傳感器，其優(yōu)點(diǎn)如下。

(1)節(jié)省成本。只要一套傳感器及PID，如圖4所示。

(2)因只有一個(gè)控制信號(hào)，所以輸出頻率一致，即同頻率，這樣壓力亦一致，不存在湍流損耗。

(3)恒壓供水時(shí)，當(dāng)流量變化，泵的開動(dòng)臺(tái)數(shù)通過(guò)PLC控制隨之變化。最少時(shí)1臺(tái)，中等量時(shí)2臺(tái)，較大量時(shí)3臺(tái)。當(dāng)變頻器不工作停機(jī)時(shí)，電路(電流)信號(hào)是通路的(有信號(hào)流入，無(wú)輸出電壓、頻率)。

(4)更有利的是，因?yàn)橄到y(tǒng)只有一個(gè)控制信號(hào)，即使3臺(tái)泵投入不同，但工作頻率卻相同(即同步)，壓力亦一致，這樣湍流損耗為零，亦即損耗最小，所以節(jié)電效果最佳。