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一、 系統概述

在工業(yè)生產(chǎn)風(fēng)量控制系統中，抽風(fēng)靜壓應保持恒定，以排除由于靜壓波動(dòng)給各系統帶來(lái)的干擾。傳統的抽風(fēng)機恒壓調節方法是進(jìn)風(fēng)口閥門(mén)控制（又稱(chēng)入口擋板控制）。在低風(fēng)量區軸功率減小不多，從節能的觀(guān)點(diǎn)來(lái)看不適于風(fēng)量控制，且關(guān)小入口擋板時(shí)軸功率大體與風(fēng)量成比例下降。這種控制方法，風(fēng)機驅動(dòng)電機基本是恒速運行，能量消耗大，經(jīng)濟性差的問(wèn)題。隨著(zhù)變頻調速技術(shù)的日益成熟，設備性能價(jià)格比的提高，采用變頻調速進(jìn)行送風(fēng)恒壓控制，系統性能穩定，節能效果十分顯著(zhù)。

二、  控制要求

1、手動(dòng)控制：直接啟動(dòng)風(fēng)機，電位器給定頻率；

2、自動(dòng)控制：由電位器設定的風(fēng)壓大小，抽風(fēng)口風(fēng)壓保持穩定。

三、 系統方案

變頻器風(fēng)壓控制系統框圖：

系統為恒壓抽風(fēng)系統，壓力傳感器與變頻器控制系統形成閉環(huán)控制。根據工藝要求抽風(fēng)機入口風(fēng)壓為-3KPa，應選用傳感器量程為-10KPa～0的負壓力傳感器。

其輸出信號: 4～20mA(二線(xiàn)制)，供電電壓: 24DCV，環(huán)境溫度: 20～85℃。

該系統選用日立（Hitachi）WJ200系列變頻器。風(fēng)機和水泵一般不容易過(guò)載，選擇變頻器的容量要稍大于或等于電動(dòng)機的容量，故選擇容量為15KW，三相電源電壓380~480V，頻率50/60Hz。WJ200系列變頻器配備ModBus-RTU端口，日后該控制系統還可以進(jìn)行為全廠(chǎng)自動(dòng)化集成提供方便。

四、 調試步驟：

1、變頻器控制柜與電機接線(xiàn)完成前，仔細檢查并用萬(wàn)用表檢測是否短路；

2、試開(kāi)機，確定電機轉向；如果反轉，調換變頻器出線(xiàn)中的兩相；

3、設置加減速時(shí)間30s，讓變頻器從0HZ加速到工頻再減速到0Hz，觀(guān)察電機與抽風(fēng)機聲音和振動(dòng)，查看變頻器的輸出電流與直流母線(xiàn)電壓值是否過(guò)大；

4、讓變頻器從0Hz加速到工頻，然后停止到30Hz時(shí)再啟動(dòng)，查看變頻器的輸出電流與直流母線(xiàn)電壓值是否過(guò)大；

5、接入風(fēng)壓傳感器并將變頻器初始化；

6、設置啟動(dòng)方式，目標值給定途徑，啟用PID控制，設置PID參數等；啟動(dòng)后觀(guān)察反饋量及輸出頻率跟蹤，修改PID參數滿(mǎn)足實(shí)際要求。

風(fēng)機泵類(lèi)機械為減轉矩負載，即隨著(zhù)轉速降低，負載轉矩大體與轉速的平方成比例地減小。變頻器最好選用減轉矩負載的V/f 模式，該模式電壓補償值大，使電動(dòng)機輸入電流減小，可以提高電動(dòng)機和變頻器的效率。

同時(shí)V/f 方式控制簡(jiǎn)單，成本低，適合風(fēng)機水泵這類(lèi)控制精度要求不高的設備，達到節能降耗的目的。風(fēng)機的啟停控制方式采用現場(chǎng)控制，外接電位器給定風(fēng)壓恒定值，其輸入阻抗為2KΩ，壓力傳感器把檢測到的空氣靜壓信號變換為4-20mA的直流電流信號輸入模擬電流信號輸入端。采用壓力反饋，變頻器進(jìn)行PID控制方式。閉環(huán)控制響應靈敏，節能效果明顯。

注意事項：

由于風(fēng)機和泵的負載轉動(dòng)慣量比較大，其啟動(dòng)和停止時(shí)與變頻器的加速時(shí)間和減速時(shí)間匹配是一個(gè)非常重要的問(wèn)題。在實(shí)際應用時(shí)，應根據負荷參數計算變頻器的加減速時(shí)間來(lái)選擇最短時(shí)間，以便在變頻器啟動(dòng)時(shí)不發(fā)生過(guò)流跳閘和變頻器減速時(shí)不發(fā)生過(guò)電壓跳閘的情況。如電機振動(dòng)異常，應設置變頻器跳頻工作，避開(kāi)共振點(diǎn)。

五、 結束語(yǔ)

變頻調速是目前風(fēng)機水泵節能的最佳方案，風(fēng)機的軸功率是轉速的三次方函數關(guān)系。當轉速降低后，其消耗功率會(huì )大幅下降，變頻調速器效率因數高。諸多調速方案中變頻調速節能效益最佳，理應為首選方案。風(fēng)機啟用變頻器拖動(dòng)后不但提高了控制水平，而且具有巨大的經(jīng)濟效益。

相關(guān)參數：