摘要:分析了風機的各種控制性能以及造紙機供水方式的特點。根據(jù)西門子430變頻器的控制特性，對造紙機供水設備進行了恒壓控制，解決了傳統(tǒng)控制方式的不足。通過實際應用實例的對比，節(jié)能效果明顯，安全可靠性提高，取得了明顯的經(jīng)濟效益。 關鍵詞:變頻調(diào)速 風機水泵節(jié)能 [b][align=center]APPliance of Siemens Micromaster 430 Frequency Converter in the Paper Machineis Water Supply EquiPinent[/align][/b] Abstract:This paper analyses the fanis all kinds of control functions，and paper machineis water supply characteristic.According to Siemens Micromaster 430 frequency conver terischaracteristic，wecontrol the PaPer machincwater supply equipmentusingconstantpressure，solve山etraditional control method is insuficiency.Through an examPleis comPare，the efect of energy saving is marked，these curity is lmproved，the economic benefitis improving is distinct. Keywords:frequency couverter fau water pump euergy saving 0 前言 隨著計算機技術、現(xiàn)代電子技術的迅速發(fā)展和現(xiàn)代調(diào)速控制理論的長足進步，變頻器作為一種智能調(diào)速控制“元件”，以其多用途、高可靠性和明顯的節(jié)電效果迅速廣泛地應用于各種大型自動化生產(chǎn)線和各類電機控制上，如造紙、軋鋼、印染和機械加工等生產(chǎn)線上。本文就是介紹變頻器在水泵控制系統(tǒng)上的應用。 在Siemens Micormasetr產(chǎn)品系列中，MM430是一種高性能、低費用的理想變頻器，尤其適用于水泵、風機等。 1 變頻調(diào)速的節(jié)能意義 水泵 、風機類負載一般是根據(jù)滿負載工作需要量來選型的，但實際應用中其大部分時間并非都處于滿負載狀態(tài)。由于交流電機調(diào)速困難，故常用檔風板、回流閥和開1停機時間來調(diào)節(jié)風量或流量，同時大電機在工頻狀態(tài)下頻繁開/停比較困難，電力沖擊較大，勢必會造成電能損耗和開/停機時的電流沖擊。用變頻器直接控制風機、泵類負載是一種最為科學的控制方法。當電機在額定轉(zhuǎn)速的80%運行時，理論上其消耗的功率為額定功率的（80%），即51.2%，除去機械損耗、電機銅、鐵損等影響，節(jié)能效率也接近40%，同時也可以實現(xiàn)閉環(huán)恒壓控制，節(jié)能效率可進一步提高。由于變頻器可實現(xiàn)大電機的軟停、軟起，避免了起動時的電流沖擊，減少電動機故障率，延長使用壽命，同時也降低了對電網(wǎng)的容量要求和無功損耗。為了達到節(jié)能目的，推廣、使用變頻器已成為各地節(jié)能部門以及各單位節(jié)能工作的重點。 2 原理分析 由于 水 泵 的特性與風機相同，我們以風機為例進行分析。風機、鼓風機典型的風量壓力如圖1所示。 通常調(diào)節(jié)風量和壓力的辦法有兩種:控制輸出或輸人端的風門;控制旋轉(zhuǎn)速度。圖2為采用第一種方法時的特性。管道的節(jié)流阻力改變時，可以得到所需的送風特性。采用這種方式的優(yōu)點是，初期投資少、控制簡單。 近年來，出于節(jié)能的迫切需要，加之采用變頻裝置容易操作，且可以實現(xiàn)高功能化，故采用變頻器驅(qū)動的方案開始逐步取代風門控制的方案。圖3示出了高速情況下風機的運行特性。各圖中（Pu）均表示標準值。 采用調(diào)整方法節(jié)能的原理是基于風量、風壓、轉(zhuǎn)速、轉(zhuǎn)矩之間的關系，即QOn，pO?！Ｆ渲校?Q為風量，p為風壓，n為轉(zhuǎn)速，T為轉(zhuǎn)矩，p為軸功率。風機的風量Q是與轉(zhuǎn)速n的1次方成正比，壓力p與轉(zhuǎn)速n的2次方成正比，而軸功率尸與轉(zhuǎn)速n的3次方成正比。軸功率P的實際值（kw）由下式給出: 圖4為采用不同的調(diào)節(jié)方法時電機的輸入功率、軸輸出功率（即風機軸功率）與風量的關系曲線。采用不同的調(diào)節(jié)方法，風機的輸出功率（即電源應提供的功率）也不同。在圖4中，比較了輸出端風門控制、輸人端風門的控制、電磁轉(zhuǎn)差調(diào)速電動機的輸人功率（即電源提供的功率）與風量之間的相互關系。曲線4為調(diào)速控制時風機所需的軸輸人功率，即電機的軸輸出功率。其中，輸出端風門控制因其耗能大，通常很少采用，風門控制一般均在輸人端進行。 3 應用實例 企業(yè)造紙在生產(chǎn)過程中對工業(yè)用水的依賴性非常重要。根據(jù)傳統(tǒng)的人工控制給水方式，對設備的運行不僅要投人很多的人力和物力，頻繁的起動既給設備造成很大的損耗，又浪費了電力資源，加速線路的老化，給企業(yè)造成不必要的經(jīng)濟負擔。在生產(chǎn)工藝上，由于人工給水的不穩(wěn)定性，使產(chǎn)品質(zhì)量也難以保證。 變頻調(diào)速恒壓供水系統(tǒng)正好能解決傳統(tǒng)控制方式的不足。首先，設備的起動克服了原有方式的硬起動模式，實現(xiàn)了軟起、軟停，節(jié)約了浪涌電流，減少了設備的損耗，且在自動方式運行時，設備無需專人值班，節(jié)省人力資源;其次，由于變頻調(diào)速恒壓供水系統(tǒng)的穩(wěn)定性，產(chǎn)品質(zhì)量的工藝需要得到了保證。 系統(tǒng)原理 :根據(jù)生產(chǎn)實際需要，設備供水壓力恒定值;在自動運行模式下，系統(tǒng)無需專人操作，始終按人工設定的壓力值保持穩(wěn)定供水。當生產(chǎn)工藝發(fā)生變化或原設定值需要改變時，將變頻控制柜的“手動/自動”開關打到手動位置，然后點動“上升/下降”按鈕以調(diào)節(jié)水壓的水小，確保生產(chǎn)用水的實際需要。變頻控制柜上裝有壓力數(shù)字顯示儀，便于操作人員隨時觀察供水管網(wǎng)的運行狀態(tài)。 4 節(jié)能效果計算 由于水泵和風機的特性是一樣的，為了使節(jié)能計算更直觀簡單，我們將以風機為例進行節(jié)能計算。設風機1臺，配用75 kw的電機，實際工作中風機12h是全速工作，另外12h只需30%工作。假設風量在30%一10%之間變化，設電機全速供風量為Qa空載損耗為0.1，每天總供風量為65%Qa，則 由以上估算情況可知，半年內(nèi)便可收回投資，故使用變頻器控制水泵和風機，其節(jié)能效果是十分明顯的，經(jīng)濟效益是顯著的。 5 結(jié)束語 Mciormas etr403變頻器的結(jié)構設計很緊湊，采用自冷式散熱器，不需冷卻風機;電源端子的位置與常用的接觸器類似，不需任何工具便可方便地固定和安裝操作面板;只需輸人少量的參數(shù)，就可以快速和簡便地投人運行;帶Starter調(diào)試工具，運行windowsNT12000在操作系統(tǒng)環(huán)境下，可以對參數(shù)表進行讀出、修改、存儲、輸人和打印等操作;帶Profibus模板，可以通過Profibus模板對變頻器進行遙控?？傊?，Micromaster43O變頻器的使用非常方便，故障率很低，環(huán)境適應性也很強，所以是我們理想的選擇。