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        臺達變頻器在節能家電上的應用

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        臺達變頻器在節能家電上的應用
           相關品牌: 臺達
           相關產品: 變頻器
           更新時間: 2007-7-23 17:28:31
           點擊次數: 48
         

        摘要:本文主要介紹節能家電的優點,以及變頻器在節能家電上的應用

        一.引言

          經過近20年的努力,我國已成為世界上最大的家電生產國和消費國,擁有彩電3000萬臺、洗衣機1500萬臺、空調與冰箱2000多萬臺的年產能力。據統計,隨著家電產品的快速普及,家電已成為我國能源消耗的大戶,其耗電量已經超過全國總用電量的15%。如今能源危機愈演愈烈,環保呼聲日益高漲,美國、日本、澳大利亞、歐盟等發達國家和地區,近年來相繼出臺或是修訂家電產品節能標準,促進節能產品的生產和消費。如美國早就于1987年通過全國電器節能法案,制定了家電產品的能耗限額標準,并結合“能源之星”標識制度,淘汰了市場上的非節能家電。歐洲也設立了A級節能認證,以控制不符合能耗要求的家電產品進入市場,德國政府為了提高人們的節能意識,甚至規定購買一件A級節能家電可享受50馬克的政府補貼。在我國,政府對制冷產品的節能問題也日益重視,中國節能認證中心近年來對市場上的空調、冰箱等產品進行了節能認證,一些知名品牌的家電產品經嚴格檢測后貼上了節能標簽。我國的能源狀況決定了節能將成為家電業發展的主旋律,對節能技術的掌握是決定我國家電企業參與國際和國內兩個市場競爭成敗的關鍵因素。因此,大力發展節能產品,是家電企業的必由之路。

        二.節能家電的優勢

          節能家電所打的“節能”概念,實際上就是變頻,利用變頻技術來節省電能。所謂“變頻”,就是通過改變壓縮機、控制器的工作頻率來改變其轉速,從而實現節能和提高效率!白冾l”最早與空調“聯姻”。變頻空調與定速機種相比,它減少了開停過程,耗電省,同時又通過提高壓縮機的能級效率,提高壓縮機的機械效率以及電機效率實現省電節能。當今變頻空調在國外十分普及,如日本就高達80%。變頻冰箱與普通冰箱相比,其魅力有三。最顯著的是提高制冷效率和節能,利用模糊控制原理實現系統的最佳運行。其次,可以快速制冷。三是溫度被動范圍較普通冰箱小。變頻洗衣機的迷人之處也有三。其一是提高洗滌效果。洗衣機采用變頻電機以后,其洗滌、脫水速度可調,能針對不同衣物的質地確定不同的洗滌脫水速度,從而使衣物的洗凈度和磨損率達到最佳效果。其二是節能。變頻洗衣機效率提高,過去的洗衣機電機效率僅為40%—50%,而直流變頻洗衣機的效率可達到80%以上,從而實現節約能源。其三是降低噪音。這是因為直流變頻電機的電磁噪音要小于單向感應電機,同時改機械傳動機構為直接驅動方式,所以減少機械傳動的噪音。集節能、降噪、提高效率于一體的變頻家電是真正意義上的革新,是家電業發展的潮流,臺達變頻器正是在這種環境中找到了新的應用場合。

        三.臺達M系列變頻器特點

        VF及無感測向量控制;
        采用16位元微處理器,正弦波PWM控制;
        超低噪音,載波頻率可自1kHz-15kHz調整;
        省能源運轉及自動穩壓調節功能;
        輸出頻率0.1-400Hz;
        類比頻率設定可接受0-10VDC,4-20mA;
        自動轉矩提升及自動滑差補償功能;
        可調整的VF曲線及自動調適加減速功能;
        通過CE,UL國際認證;

        四.系統配置

        調試設備:油壓冷卻設備(壓縮機)
        壓縮機電器規范:3相20-261V,10-140Hz,三菱壓縮機
        使用變頻器:臺達變頻器VFD015M23A,軟件版本3.04
        技術要求:要求壓縮機工作在30Hz-90Hz范圍內,模擬量電流4-20mA控制運行頻率(目前由歐姆龍溫控器提供),VF曲線如下圖所示。

        五.接線圖

        M系列推薦接線圖如下:


          ACI端子:接收標準的4-20ma模擬電流信號,控制變頻器的運行頻率,通過電流信號的變化來控制壓縮機的運行頻率;

          M0/GND端子:控制變頻器的啟動信號,當M0與GND短接時,變頻器啟動運行,當M0與GND斷開時,變頻器停止運行;

          RA/RB/RC多功能輸出端子:默認功能為提供變頻器的故障信號,供上位機控制器使用,當變頻器出現問題時顯示狀態并且切斷電源進行機器的保護;

        六.參數設置:

        參數表如下

        P00(主頻率輸入來源設定)

        2(模擬電流4-20mA)

        P09(最低輸出電壓選擇)

        1

        P01(運轉信號來源設定)

        2(運轉信號由外部端子控制)

        P10(第一加速時間選擇)

        276(工藝要求)

        P03(最高操作頻率選擇)

        120

        P11(第一減速時間選擇)

        184(工藝要求)

        P04(最大電壓頻率選擇)

        120

        P24(禁止反轉功能設定)

        1

        P05(最高輸出電壓選擇)

        160

        P36(輸出頻率上限設定)

        90

        P06(中間頻率選擇)

        1

        P37(輸出頻率下限設定)

        30

        P07(中間電壓選擇)

        1

        P71(載波頻率設定)

        6

        P08(最低輸出頻率選擇)

        1

        P131(最小頻率對應ACI輸入電流值)

        0

        速度信號的來源:使用溫控器對比目標溫度和設定溫度,通過PID運算來計算出需要輸出的模擬量信號,溫控器的模擬量輸出信號接入到變頻器模擬量輸入信號(AVI或者ACI)來控制變頻器的運行頻率,從而控制壓縮機的運行狀態。

        最低運行頻率:壓縮機如果長期處于某一頻率(H0)以下運行,對其壽命會產生不良影響,所以需要設置輸出頻率下限值,來限制變頻器最低的輸出頻率,使壓縮機的工作頻率高于其危險頻率(H0)。

        VF運行曲線的選擇:由于外接設備是三菱壓縮機,當120Hz時對應電壓為160V,與變頻器的出廠值(60HZ/440V)不符,如果按照出廠值直接啟動,就會出現工作不正常的現象。(實驗證明,按照出廠值直接啟動,就會出現過流現象,電流在3-4Hz直接會達到最大值)臺達M系列變頻器提供三點坐標來調整VF曲線的狀態,對于一些特殊VF曲線來說,調節起來非常方便。

        測試結果

          使用了臺達M系列變頻器的節能家電,啟動時無沖擊電流,運行穩定;改變了傳統的控制方式(停止/運行狀態的切換),延長了其主要部件壓縮機的使用壽命。


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