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一、 系統(tǒng)概述

在工業(yè)生產(chǎn)風量控制系統(tǒng)中，抽風靜壓應保持恒定，以排除由于靜壓波動給各系統(tǒng)帶來的干擾。傳統(tǒng)的抽風機恒壓調節(jié)方法是進風口閥門控制（又稱入口擋板控制）。在低風量區(qū)軸功率減小不多，從節(jié)能的觀點來看不適于風量控制，且關小入口擋板時軸功率大體與風量成比例下降。這種控制方法，風機驅動電機基本是恒速運行，能量消耗大，經(jīng)濟性差的問題。隨著變頻調速技術的日益成熟，設備性能價格比的提高，采用變頻調速進行送風恒壓控制，系統(tǒng)性能穩(wěn)定，節(jié)能效果十分顯著。

二、  控制要求

1、手動控制：直接啟動風機，電位器給定頻率；

2、自動控制：由電位器設定的風壓大小，抽風口風壓保持穩(wěn)定。

三、 系統(tǒng)方案

變頻器風壓控制系統(tǒng)框圖：

系統(tǒng)為恒壓抽風系統(tǒng)，壓力傳感器與變頻器控制系統(tǒng)形成閉環(huán)控制。根據(jù)工藝要求抽風機入口風壓為-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(二線制)，供電電壓: 24DCV，環(huán)境溫度: 20～85℃。

該系統(tǒng)選用日立（Hitachi）WJ200系列變頻器。風機和水泵一般不容易過載，選擇變頻器的容量要稍大于或等于電動機的容量，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(tǒng)還可以進行為全廠自動化集成提供方便。

四、 調試步驟：

1、變頻器控制柜與電機接線完成前，仔細檢查并用萬用表檢測是否短路；

2、試開機，確定電機轉向；如果反轉，調換變頻器出線中的兩相；

3、設置加減速時間30s，讓變頻器從0HZ加速到工頻再減速到0Hz，觀察電機與抽風機聲音和振動，查看變頻器的輸出電流與直流母線電壓值是否過大；

4、讓變頻器從0Hz加速到工頻，然后停止到30Hz時再啟動，查看變頻器的輸出電流與直流母線電壓值是否過大；

5、接入風壓傳感器并將變頻器初始化；

6、設置啟動方式，目標值給定途徑，啟用PID控制，設置PID參數(shù)等；啟動后觀察反饋量及輸出頻率跟蹤，修改PID參數(shù)滿足實際要求。

風機泵類機械為減轉矩負載，即隨著轉速降低，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，使電動機輸入電流減小，可以提高電動機和變頻器的效率。

同時V/f 方式控制簡單，成本低，適合風機水泵這類控制精度要求不高的設備，達到節(jié)能降耗的目的。風機的啟停控制方式采用現(xiàn)場控制，外接電位器給定風壓恒定值，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，變頻器進行PID控制方式。閉環(huán)控制響應靈敏，節(jié)能效果明顯。

注意事項：

由于風機和泵的負載轉動慣量比較大，其啟動和停止時與變頻器的加速時間和減速時間匹配是一個非常重要的問題。在實際應用時，應根據(jù)負荷參數(shù)計算變頻器的加減速時間來選擇最短時間，以便在變頻器啟動時不發(fā)生過流跳閘和變頻器減速時不發(fā)生過電壓跳閘的情況。如電機振動異常，應設置變頻器跳頻工作，避開共振點。

五、 結束語

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

相關參數(shù)：