高压电机节能控制技术资料

高压电机节能控制方案一、高压电机节能控制系统1.风机和泵的最优节能控制方案1.1根据20世纪90年代初的粗略统计，中国风机和水泵的总耗电量约占全国总发电量的30%。据21世纪初的统计，中国的电机驱动约占总发电量的2/3，其中约一半用于驱动风机、水泵和压缩机(其中压缩机的使用量很小)。这两个数据比较接近，说明了风机和泵的使用量大、范围广的基本情况。风扇的机体效率约为80%(国际先进水平为80%-85%)。所谓的机体效率是指风扇本身单独运行时能够达到的效率，或者风扇制造商测试台上的风扇效率。2003年，原机械工业部节能中心提出，对于大多数台数大于10台(即风机叶轮直径大于1米)、中压系数的风机，出厂效率应达到78% 83%。然而，实际的系统运行效率或在线效率只有30%到40%。1.2。可实现的控制方案恒压控制恒定流量控制一拖多控制多级控制多回路控制1.3。控制系统的组成采用工业控制总线和工业以太网l选择国际品牌控制器和先进的控制算法我选择国际品牌的传感器和发射器。我可以实现本地和远程监控。2.空气压缩机节能控制方案的优化空气压缩机是一种利用电动机压缩压缩压缩室内气体并使压缩气体具有一定压力的设备。在各行业中，它负责为工厂中的所有气动元件和阀门提供气源。空气压缩机消耗大量能源，占总消耗的77%，其次是维护费用，占总消耗的18%，而设备投资仅占总成本的5%。空气压缩机的耗电量惊人。因此，只有找到空气压缩机能耗的原因，并有针对性地加以解决，才能提高能效。为了保持压缩机的经济运行，充分发挥压缩机组的潜力，有必要对其进行优化和调整。2.1电气联锁控制技术避免频繁启动和停止电机。由于空压机空载启动电流约为额定电流的5 7倍，对电网和其他电气设备的影响更大，消耗更多电能。同时，空气压缩机电机的使用寿命也会缩短。根据具体应用，可以优化自动装卸控制技术，2.2恒压变频控制技术空气压缩机恒压变频调节控制是通过采集供气管网压力信号的变化，调节变频器输出功率的频率来改变电机转速，从而控制空气压缩机单位时间的空气输出，达到调节主管网压力的目的。2.3空气压缩机站群的最佳控制为了应对由于压缩空气系统中气体消耗和压力的变化而引起的管网流量和压力的不断变化，在保持压缩机经济运行的同时，不断调整压缩机的运行工况以满足用户对气体消耗的需求，空气压缩机站的网络化将成为发展趋势，对空气压缩机站群运行时间的最优控制应运而生。空压机站机组运行时间优化控制系统可以根据系统参数如压力和流量的变化，运行适当数量和容量的空压机，使尽可能少的空压机处于部分负荷状态，减少每台空压机的平均运行时间，降低空压机的运行和维护成本。2.4预测电压调节控制考虑到区域用户对不同负荷和不同气体压力要求的全管道最高等级压力设定的恒压控制所造成的能量浪费，预测压力调节控制将是一个很好的解决方案。预测调压控制技术是一种智能控制应用技术，利用预测控制器作为前级控制来平衡和调节空压机出口压力。预测控制器算法是一种基于预测控制理论的模型算法，预测控制由四个基本模块组成。它主要包括内部模型、反馈校正、滚动优化计算和参考输入轨迹。它使用基于脉冲响应的非参数模型作为内部模型，使用过去和未来的压力输入输出信息，根据内部模型预测系统未来的压力输出状态，将模型输出误差与反馈校正后的参考输入轨迹进行比较，应用二次型性能指标进行滚动优化，然后计算当前时刻要添加到系统中的控制动作，以完成整个控制周期。采用预测压力调节方法获得空气压缩机的运行状态和压缩空气压力的设定值，从而实现空气压缩机站管网的压力平衡调节，同时有效避免空气压缩机的卸载操作和管道排空操作，达到节能的控制目的。2.5最优调度控制方法优化调度策略的实施是基于工厂管网的信息化。根据管网负荷的变化，实时调整和保证产气量和供气量的平衡。通过自动化，保证了用户的用气需求，避免了人工操作过程中的过度浪费。压缩空气系统多目标优化调度遗传算法的核心技术是控制系统根据每一代遗传算法产生大量可行解和隐含并行性的特点设计决策优化方法。基于排序的性能矩阵测量可行解，并比较所有目标的总体性能向量。此外，引入个体适应度来保持种群的多样性，并通过自适应变化来确定交叉和变异概率。该算法可以通过一次计算得到问题的非劣解集，简化了多目标问题的优化步骤。优化算法的主要步骤是适应度计算、交叉和变异概率计算以及最优解保持策略。最终得出各系统的能耗与产气量之间的非劣解关系，用以指导整个系统或子系统的空气压缩机的运行和管理，达到经济合理节能的目的。二。高压逆变器1.高压变频器简介1.1产品特性综合设计一体化设计，结构紧凑，功率单元采用原功率模块和电容模块分离技术，功率模块和电容模块前后排列。它是同类产品中最小的功率模块，仅重26公斤，大大提高了空间利用率。大功率密度高功率密度和紧凑的设计有效地提高了功率单元内部空间的利用率和散热效率。模块化设计模块化设计，易于拆卸和组装，接口快速连接设计，易于使用和维护。更换电源单元时，只需拔出光纤，即可进行抽屉式插拔操作。简单控制触摸屏操作，良好的人机交互界面。高功率因数和近乎完美的正弦波输入电流在高压变频器中，相同标号的二次绕组同相，不同标号的二次绕组有一定的相位差，可以消除电网侧的谐波电流，保持输入功率因数接近1，大大提高电网侧的供电质量。下图显示了高压变频器的测量输入电压波形和输入电流波形。图1-1输入音量(3)独特的SPWM控制确保较小的dv/dt，并且对电缆长度没有严格限制。功率单元彼此串联以形成星形连接，并输出到电机用于供电。通过重新组织每个单元的脉宽调制波形，可以获得步进脉宽调制波形。这种波形具有良好的正弦度和较小的dv/dt，可以减少对电缆和电机的绝缘损坏，并且可以使用没有输出滤波器的长输出电缆。电机不需要降额，可直接用于旧设备的改造。同时，大大降低了电机的谐波损耗，消除了由此引起的机械振动。(a)输入电流波形图(b)输出电压波形图(c)输出电流波形图图1-3输入和输出电流波形1.2产品特性100系列高压变频器是一种环保节能产品，用于电厂高压电机时，平均可节约电能40%左右。目前，大功率高压变频器的应用范围基本覆盖了中国的许多主要行业，如电力、供水、冶金、石油、化工、矿业、煤炭、造纸、建材等。它是一种新型的高压交流电机调速装置，是其他调速设备无法比拟的。矿井提升机1000系列四象限高压变频器采用当前国际先进的IGBT功率单元级联多电平技术、全数字控制技术和SPWM脉宽调制技术，具有完全满足提升机独特的应用工艺要求、高效节能、高功率因数和高可靠性的特点。1000系列高压变频器是根据提升机应用技术的要求，采用IGBT发电机组系列多电平技术、数字控制技术、SPWM脉宽调制技术、AFE主动前端控制技术等最新科技成果开发的高压电机节能调速系列产品。它具有高效、节能、高功率因数和高可靠性的特点。产品整体技术性能居同期世界先进水平之列。1000系列变频器采用IGBT变频功率单元串联多重叠加技术，属于高压源变频器。高压直接输入输出，无需输出变压器，效率高，输出频率范围宽。1000系列变频器实现电机软启动，启动电流低，连续调速，选择最佳速度，根据用户速度图自动控制，从而节约能源，提高生产效率。1000系列变频器可实现远程监控和网络化控制，并可灵活地与用户现场连接，满足用户的不同需求。采用光纤通信技术，增强系统的抗电磁干扰能力，使运行更加安全可靠。1.3技术指标表1-1 1000系列高压变频器主要技术指标概观功率半导体IGBT线路侧逆变器AFE主动前端电机侧逆变器多电平逆变器投入输入电压三相，50Hz，3.3千伏/4.16千伏/6千伏/10千伏容许波动15%输出输出电压3.3千伏/4.16千伏/6千伏/10千伏输出电流600A输出频率0.0150/60Hz输出波形载波相移调制正弦波表演输入波形电流谐波4%，不需要谐波滤波器输出波形电压谐波失真2%，dv/dt1000V/us，电流谐波失真2.5%，DC分量1%，不需要输出过滤器总效率95%功率因数0.96，无功率因数补偿装置可靠性和寿命设计寿命为25年。平均故障间隔时间为75000小时。平均恢复时间MTTR10分钟控制控制方式无传感器矢量控制、速度传感器矢量控制频率分解0.01赫兹高压隔离光纤信号传输控制电压三相交流380伏沟通Modbus-RTU协议、Profibus协议、Modbus-TCP协议、CAN-OPEN协议人机交互界面电源输入电流、输入电压、频率、功率、功率因数等输出电机电流、电压、功率、速度等。系统故障、报警、运行和实时曲线数据记录环境使用地点无导电或爆炸性粉尘，无腐蚀性金属或绝缘气体或蒸汽环境温度-1040过流、短路、接地、过压、欠压、超温、通讯故障、缺相、单元类故障等保护。冷却方式风冷或水冷保护等级IP30220千伏金都变电站四通一平工程于4月份开工，施工过程中正逢雨季。我项目部在工程量大、施工条件困难的情况下，在现场施工中采用大型机械，高速高效的满足工期的需要按钮。选择规则编号菜单上方的登录规则按钮.然后打开属性对话框中条形码002部分的条形码生成器，单击目标编辑框中的因子/控制按钮，打开属性窗口中条形码003部分的条形码生成器，单击因子/控制按钮，然后在目标处使用Ctrl v，输入您刚刚复制到第二层的井的第二个卡车名称（例如零件_存储_00099)，然后单击确定按钮。打开2右上方第3个卡车属性窗口，用Ctrl c将属性名称汇总复制。在属性对话框的弹出菜单中打开条形码004部分的条形码生成器，使用Ctrl v单击目的地中的因子/控制按钮，输入复制2第三个卡车名称右侧（对于零件_存