大型变频风机传动系统旁路改造的实践与分析

大型变频风机传动系统旁路改造的实践与分析

窦昊杰

身份证号：14222219901205005X

摘要：随着科技的发展和国家节能减排政策的推动，燃气热水器在市场上得到进一步的普及。如何提升燃气热水器的燃烧性能，是节能减排的一个重要的方向。风机作为提供燃烧的核心部件，市面上存在两种类型的风机：直流风机和交流风机。相对有价格优势的交流风机占据了大部分市场。本文对大型变频风机传动系统旁路改造的实践进行分析，以供参考。

关键词：变频风机；旁路改造；应急启动

引言

交流异步风机成本低廉、高温性能稳定，在燃气热水器低端机型大量使用。市场上交流风机调速主要有两种：（1）采用多绕组定子实现多个定速控制，通过改变绕组接线方式，进而改变电机定子的磁场强度，实现调节风机的转速。这种调速方式的电机制造工艺上需要额外增加线圈抽头，且转速不可调节，只能固定一个或者多个转速。（2）采用可控硅控制方法实现调速。可控硅控制主要是通过斩波或者丢波实现，将交流市电削去部分波形，降低电压幅值，实现对风机转速控制。这种控制方式，风机转速不能高于市电频率旋转速度，只能降低风机转速，不能提升风机转速，并且EMC性能较差。

1系统功能

在这个控制系统中,以Q系列PLC为主控制器,GOT触摸屏作为计算机监控系统,触摸屏不仅可以调节变频器的频率,还可以现场监控设备的运行状态。启动和停止风扇及其频率由CCLink PLC控制。特别是高质量的计算机使用GTO触摸屏来监控现场设备;中央控制系统通过Q系列PLC自动控制整个控制系统的能效。现场风扇控制使用公司为通风泵开发的 RF-F740 转换器。(1)在初始触摸屏上打开/关闭变频器,调整频率和状态监控,故障报警等。提高系统的生产力;(2)支持风机的软启动控制逻辑,通过逆变器面板开关选择风机的电源控制,不仅丰富了系统的控制,而且保证了设备的可靠运行;3.变频调速柜手动/自动转换功能,当PLC发生故障或网络中断时,通过开关的开关手动控制操作员,以保证系统的连续运行;当电机过载、过载、报警不均匀时,变频器自动停止并发出错误信号,以提高系统的安全信息。(5)实现PLC和变频器的网络连接,减少现场布线和维护费用。

2 EBM变频风机常见故障现象分析

目前,逆变器是最常见的故障,造成这种故障的原因进行了详细的解释和分析:(1)当逆变器发生故障时,立即出现OC故障信号,这种现象无法通过简单的处理来恢复,通常有以下一种或多种情况:在检查变频器组件之前,如果连续IGBT二极管短路或开路,如果上述情况需要更换IGBT,这种情况通常会返回工厂更换专业技术人员。逆变器的大多数电流测量都是用HALL组件完成的,该组件包含一个工作放大器,工作时需要+ / -15V的工作电流。当组件损坏或所需的 + /-15V 电源关闭或异常时,也可能发生 OC 故障。(2)变频器开关,特别是在工作条件下,在负载下,造成的复杂情况,可分为以下几类: 1、加速时间过短,根据变频器的类型,厂家放置不同的开关,一般在1.5-3之间,当变频器启动时,如果加速时间过短,变频器的输出电压会过短;电机启动电流立即高,当变频器超过允许的负载电流时,变频器发生OC故障。但这种情况一般容易处理,根据工艺要求,只要满足工艺要求,就可以解决增加变频器加速时间的问题。如果该过程不允许增加加速时间,则只能通过更换较大的变频器来实现解决方案。当变频器满负荷启动时,通常是超载或超载,解决办法是加速延长时间,其次是减小负载,第三是增加变频器的功率。在使用变频器时,电机绝缘性差通常会导致电机损耗增加和输出电流不平衡,从而导致过流现象。在这种情况下,使用驱动器工作频率的电机将继续正常运行。产生这种现象的原因是电机的工作频率允许更高的线路电流值,使电机在没有保护的情况下工作。继电器损坏或交流接触不良,在这种情况下,当变频器在真空中工作时,输出电压正常。只有在高负荷下,由于交流接触频率在初始负载中不断增加,负载的输出电流才会增加,在这种情况下,接触会同时出现双向点火现象。

3Modbus协议的变频风机优点

Modbus最初用于与PLC总线通信,以及通过PLC在全球范围内交换各种信息总线,PLC通过24个命令与信息总线通信。符合这些通用总线命令集的总线处理功能主要包括AI/Ao和Di/Do的实时总线数据传输。由于Modbus通信系统中新技术的低成本、简单性、快速性和易用性,以及需要将Modbus通信接口用于电子行业中的许多微控制器、PLC、转换器和显示器,使其成为国际公认的通信总线标准。通过连接四个Modbus总线,可以方便地将不同厂家的自动化控制器和其他设备连接到一个统一的工业监控网络中进行集中自动监控,基于Modbus协议的变频器具有以下优点:稳定,易于批量生产;开发成本低;网络简单,易于控制,延长了对系统的控制;简化操作系统的硬件和软件,实时自动识别各种直流变频器的实际工作条件,包括变频器静态工作温度的自动状态,自动转速参数和故障状态的自动报警;控制器和逆变器之间只有两条通信线路,这降低了通信线路之间的网络复杂性,提高了系统的可靠性。

4变频系统旁路改造

4.1 旧系统的运行问题

钢脱硫区的冷却风机是脱硫系统中最重要的工艺风机,在分析塔的活性炭冷却中起着重要的作用。电机为高压逆变器,功率为630千瓦,驱动器为高压逆变器。如果风机不能及时恢复,会严重影响整个过程,降低排水效率。长期排放超过标准,影响环境数据符合环保部门的要求,此时必须立即减少甚至停止生产。首先,风机在使用时,整体运行稳定性高,但在工艺影响下,整体腐蚀环境高,运行两年后,变频器的功率模量明显增加。考虑到技术和环境要求,风扇必须能够连续运行或在发生故障时尽快恢复。在变速器设计中,高压变频器具有手动直接切断功能,但存在结构缺陷。

4.2 程序变更

程序必须编程为两种不同的启动方法,并通过更改开关的位置来更改程序的激活状态。无论如何启动新工艺,振动误差都是发动机轴、轴温度误差、状态温度误差、油压误差等。可以执行远程关机以实现保护功能并进一步增强系统。重新设计了上部屏幕,增加了频率和工作频率切换功能,并实现了状态参数监控功能。

4.3 工作方法的标准化

高海拔工人重新设计了他们的工作方法,以适应新的负荷模式。在连续生产过程中,当变频系统发生严重故障时:现场高压人员在柜内选择高压开关,确认触点断开;在高压逆变器面板上,按下手动开关,将高压开关切换到工作位置;高压开关可以远程选择。生产站通过屏幕选择工作频率控制,此时频率转换控制功能消失,点击开始开始工作。

结束语

高频风机变速器的绕组检修是提高设备稳定性的重要手段。目前,环境排放的稳定性对生产和运行同样重要,绕道系统的改造允许在驱动变速器故障的情况下利用非常短的时间来恢复设备的运行,这对企业的生产和运行具有重要意义。

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