1變頻技術(shù)的發(fā)展

隨著工業(yè)智能化的進(jìn)一步發(fā)展，工業(yè)生產(chǎn)中對(duì)電動(dòng)機(jī)的控制向著高頻化和控制精確化的方向發(fā)展，而目前市場(chǎng)上已有最高變頻3000kHz的變頻器，對(duì)同樣的二極異步電動(dòng)機(jī)進(jìn)行調(diào)速，最高可達(dá)18000r/min，在不增加機(jī)械增速裝置的前提下，提高了設(shè)備運(yùn)行的可靠性。

2變頻技術(shù)

在煤礦機(jī)電設(shè)備中的應(yīng)用變頻技術(shù)的主要應(yīng)用對(duì)象是電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)的各種設(shè)備，在煤礦機(jī)電設(shè)備中主要包括風(fēng)機(jī)系統(tǒng)、提升系統(tǒng)、壓縮機(jī)系統(tǒng)、采煤機(jī)系統(tǒng)、煤炭輸送系統(tǒng)、各類泵等。

2.1風(fēng)機(jī)系統(tǒng)的改進(jìn)

以某礦井主通風(fēng)機(jī)的變頻改造為例，在改造之前，風(fēng)機(jī)設(shè)計(jì)裕量過(guò)大，即使通過(guò)調(diào)節(jié)葉片或者改變管網(wǎng)特性依然遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)所需風(fēng)量。利用變頻器Harvest-A06/120進(jìn)行改造，主要參數(shù)為：輸入頻率為45～55Hz，額定輸入電壓6000V±10%，輸出頻率范圍0.5～120Hz。在利用電壓源型串聯(lián)多電平脈寬調(diào)制高壓變頻器進(jìn)行改造后，風(fēng)機(jī)效率由45%提高到78%以上，年均用電量減少920000kWh，同時(shí)該礦井風(fēng)機(jī)系統(tǒng)可實(shí)現(xiàn)軟啟動(dòng)，大大降低了對(duì)電網(wǎng)的沖擊以及對(duì)設(shè)備的損壞，降低了人工成本。

1變頻節(jié)能技術(shù)簡(jiǎn)介

1.1變頻節(jié)能技術(shù)

簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō)，變頻節(jié)能技術(shù)是指一種利用科技手段及設(shè)備實(shí)現(xiàn)電流頻率改變的技術(shù)。其中，負(fù)責(zé)控制電頻頻率的設(shè)備叫做變頻器，變頻器的構(gòu)成比較復(fù)雜，主要由電源板、電極電容、控制面板及鍵盤等部件組成，通過(guò)這些部件的有效結(jié)合，能夠使電動(dòng)機(jī)在最節(jié)能的狀態(tài)下運(yùn)行。傳統(tǒng)機(jī)電設(shè)備中的電流頻率是不可改變的，在設(shè)備運(yùn)行過(guò)程中，其轉(zhuǎn)數(shù)也不能改變和控制，這就導(dǎo)致其設(shè)備長(zhǎng)期處于恒定運(yùn)行狀態(tài)，這樣不能因地制宜地改變轉(zhuǎn)速，不但使設(shè)備的使用壽命大大縮短，而且還會(huì)造成大量的能源消耗。隨著變頻節(jié)能技術(shù)的出現(xiàn)，機(jī)電設(shè)備的這一缺陷得到了很大改善。將變頻節(jié)能技術(shù)運(yùn)用到機(jī)電設(shè)備中，不但能夠改變機(jī)電設(shè)備的靈活性，還可根據(jù)實(shí)際生產(chǎn)的需要調(diào)節(jié)設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)節(jié)約能源，這樣就能夠大大增加設(shè)備的使用年限和減少能源消耗。

1.2變頻節(jié)能技術(shù)的基本原理

變頻器的工作原理可以簡(jiǎn)單概括為“交—直—交”工作方式，變頻器是通過(guò)整流器將工頻交流電源轉(zhuǎn)化成直流電源，然后再把直流電源轉(zhuǎn)化成頻率和電壓可以控制的交流電，最后再供給電動(dòng)機(jī)。變頻器的工作電路主要由以下四部分組成：整流部分、直流環(huán)節(jié)部分、逆變部分、控制部分。其中整流部分主要應(yīng)用的是三相橋式不可控整流器；直流環(huán)節(jié)部分主要是用來(lái)濾波，直流儲(chǔ)能和緩沖無(wú)功功率的；逆變部分主要采用的是IGBT三相橋式逆變器，它輸出的為脈沖寬度可以調(diào)制的波形（PWM），它在整個(gè)變頻器中起到了至關(guān)重要的作用，也是變頻器的核心技術(shù)。變頻節(jié)能技術(shù)實(shí)際上是通過(guò)變頻調(diào)速系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)對(duì)電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速的調(diào)節(jié)，從而達(dá)到節(jié)能效果的。

2變頻節(jié)能技術(shù)的優(yōu)勢(shì)

一、

系統(tǒng)硬件構(gòu)成

系統(tǒng)硬件結(jié)構(gòu)如圖2所示，主要由下列組件構(gòu)成；

1、fx0n—24mr為plc基本單元，執(zhí)行系統(tǒng)及用戶軟件，是系統(tǒng)的核心。

2、fx0n—485adp為fx0n系統(tǒng)plc的通訊適配器，該模塊的主要作用是在計(jì)算機(jī)—plc通訊系統(tǒng)中作為子站接受計(jì)算機(jī)發(fā)給plc的信息或在多plc構(gòu)成n:n網(wǎng)絡(luò)時(shí)作為網(wǎng)絡(luò)適配器，一般只作為規(guī)定協(xié)議的收信單元使用。本文作者在分析其結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上，將其作為通訊主站使用，完成變頻調(diào)速器控制信號(hào)的發(fā)送。

3、fr—cu03為fr—a044系列比例調(diào)速器的計(jì)算機(jī)連接單元，符合rs—422/rs—485通訊規(guī)范，用于實(shí)現(xiàn)計(jì)算機(jī)與多臺(tái)變頻調(diào)速器的連網(wǎng)。通過(guò)該單元能夠在網(wǎng)絡(luò)上實(shí)現(xiàn)變頻調(diào)速器的運(yùn)行控制（如啟動(dòng)、停止、運(yùn)行頻率設(shè)定）、參數(shù)設(shè)定和狀態(tài)監(jiān)控等功能，是變頻器的網(wǎng)絡(luò)接口。

計(jì)算機(jī)畢業(yè)論文

廠輸煤系統(tǒng)使用的是5T龍門式裝卸橋，跨度為40.5m，抓斗的提升、開閉機(jī)構(gòu)由二臺(tái)45KW繞線式異步電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)，小車行走機(jī)構(gòu)分別由二臺(tái)22KW繞線式異步電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)，大車行走機(jī)構(gòu)分別由二臺(tái)11KW繞線式異步電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)。在抓斗的提升、開閉，大車及小車前進(jìn)、后退的傳動(dòng)控制過(guò)程中，為了確保機(jī)械設(shè)備運(yùn)行的平穩(wěn)性，采用了繞線式異步電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子串接電阻的調(diào)速方式。在多年的使用過(guò)程中發(fā)現(xiàn)該控制方式中存在著很多難以解決的問(wèn)題，比如調(diào)速性能差、接觸器動(dòng)作頻繁致使經(jīng)常更換接觸器、串接電阻故障多、操作不規(guī)范造成電氣回路及機(jī)械部件損壞等。

一、問(wèn)題的提出

經(jīng)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)地查看，發(fā)現(xiàn)，該5T龍門式裝卸橋的抓斗的提升、開閉以及小車的前進(jìn)后退的調(diào)速性能均較差，而且使用按扭控制起停、主令開關(guān)設(shè)定速度段，這樣就會(huì)有兩種情況：1.繞線式異步電動(dòng)機(jī)一起動(dòng)很快達(dá)到設(shè)定的電機(jī)最大轉(zhuǎn)速，速度太高以及變化太快容易造成電器、機(jī)械部件的損壞；2.如設(shè)定速度低則會(huì)延長(zhǎng)等待時(shí)間，使生產(chǎn)效率降低。另外，針對(duì)抓斗的提升及下放也存在一些潛在的問(wèn)題，即：當(dāng)抓斗提升，但在空中停車再起動(dòng)時(shí)，有可能致使抓斗出現(xiàn)“溜車”現(xiàn)象（輕微下滑），這時(shí)電機(jī)工作在反接制動(dòng)狀態(tài)，但是制動(dòng)轉(zhuǎn)矩小于負(fù)載轉(zhuǎn)矩，電機(jī)電流非常大。當(dāng)下放抓斗時(shí)，電機(jī)在重力與電動(dòng)轉(zhuǎn)矩的作用下以極快的速度運(yùn)行在第四象限，電機(jī)工作在回饋制動(dòng)狀態(tài)，轉(zhuǎn)速大于同步轉(zhuǎn)速，停車時(shí)（抱閘），由于抓斗的慣性及下降速度太快停車效果差，非常危險(xiǎn)。針對(duì)上述問(wèn)題，現(xiàn)要采用變頻調(diào)速技術(shù)予以解決。

二、抓斗的提升、開閉變頻控制

抓斗有兩臺(tái)電機(jī)控制即抓斗開合電機(jī)、抓斗提升電機(jī)。抓斗抓煤時(shí)，僅有開合電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)，抓滿煤開始提升時(shí)，提升和開合兩臺(tái)電機(jī)均要工作，相互間需要有速度配合才可使系統(tǒng)穩(wěn)定可靠運(yùn)行。根據(jù)以往制作類似提升、下放重物變頻控制裝置的經(jīng)驗(yàn)及查閱ABB公司起重專用變頻器的相關(guān)技術(shù)資料，變頻器采用制動(dòng)單元和制動(dòng)電阻后能夠提供100%的制動(dòng)轉(zhuǎn)矩，使抓斗下放時(shí)，電機(jī)工作在制動(dòng)狀態(tài)，變頻器的制動(dòng)單元能夠完全吸收掉這部分能量使電機(jī)穩(wěn)定工作在第四象限，且轉(zhuǎn)速連續(xù)可調(diào)。這些通過(guò)調(diào)整開合電機(jī)變頻器及提升電機(jī)變頻器的頻率、

摘要:明確了建筑給水排水節(jié)能的概念和意義,介紹了建筑給水排水節(jié)能的主要依據(jù)。從建筑給水、排水、雨水、冷卻水、消防給排水、自動(dòng)控制和計(jì)量等方面,探討了節(jié)能的主要途徑,試圖為建筑給水排水節(jié)能建立一套基本方法的框架,并討論了節(jié)能與功能、節(jié)水、經(jīng)濟(jì)的關(guān)系。

0引言

建筑節(jié)能是我國(guó)經(jīng)濟(jì)發(fā)展中的重要國(guó)策。建筑給水排水的節(jié)能就是在建筑物的規(guī)劃、設(shè)計(jì)、新建(改建、擴(kuò)建)、改造和使用過(guò)程中，執(zhí)行建筑節(jié)能標(biāo)準(zhǔn)，采用節(jié)能型的建筑技術(shù)、工藝、設(shè)備、材料和產(chǎn)品，提高系統(tǒng)效率和保溫隔熱性能，本畢業(yè)論文由整理加強(qiáng)建筑物用能系統(tǒng)的運(yùn)行管理，利用可再生能源，在保證建筑物給排水功能和環(huán)境質(zhì)量的前提下，減少給水排水系統(tǒng)的能耗。建筑給水排水的能耗雖然在建筑能耗中所占的比例不大，但降低其使用能耗、提高能源利用效率，有利于節(jié)約用水、改善設(shè)計(jì)系統(tǒng)的效率、保護(hù)環(huán)境。因此，重視建筑給水排水節(jié)能的途徑，對(duì)研究建筑節(jié)能將有積極的意義。

1建筑給水排水節(jié)能的依據(jù)

建筑節(jié)能設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)是建設(shè)節(jié)能建筑的基本技術(shù)依據(jù)，是實(shí)現(xiàn)建筑節(jié)能目標(biāo)的基本要求，其中強(qiáng)制性條文規(guī)定了主要節(jié)能措施、熱工性能指標(biāo)、能耗指標(biāo)限值，考慮了經(jīng)濟(jì)和社會(huì)效益等方面的要求，必須嚴(yán)格執(zhí)行。建筑給排水專業(yè)在建筑節(jié)能設(shè)計(jì)中主要所依據(jù)的法規(guī)、規(guī)范、標(biāo)準(zhǔn)有：《中華人民共和國(guó)節(jié)約能源法》、《中華人民共和國(guó)建筑法》、《中華人民共和國(guó)可再生能源法》、建設(shè)部《民用建筑節(jié)能管理規(guī)定》、《公共建筑節(jié)能設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)》GB50189-2005、《公共建筑節(jié)能設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)》DBJ01-621-2005(北京地方標(biāo)準(zhǔn))、《公共建筑節(jié)能設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)》DGJ08-107-2004(上海地方標(biāo)準(zhǔn))、《民用建筑節(jié)能設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)》JGJ26-95、《住宅建筑規(guī)范》GB50368-2005、《住宅建筑節(jié)能檢測(cè)評(píng)估標(biāo)準(zhǔn)》DG/TJ08-801-2004（上海地方標(biāo)準(zhǔn)）、《住宅設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)》DGJ08-20-2007(上海地方標(biāo)準(zhǔn))、《建筑給水排水設(shè)計(jì)規(guī)范》GB50015-2003、《建筑給水排水與采暖工程施工質(zhì)量驗(yàn)收規(guī)程》GB50242-2002、《民用建筑太陽(yáng)能熱水系統(tǒng)應(yīng)用技術(shù)規(guī)范》GB50364-2005、《污水再生利用工程設(shè)計(jì)規(guī)范》GB50335-2002、《建筑中水設(shè)計(jì)規(guī)范》GB50336-2002、《城市污水回用設(shè)計(jì)規(guī)范》CECS61-1994、《建筑與小區(qū)雨水利用工程技術(shù)規(guī)范》GB50400-2006、《節(jié)水型生活用水器具》CJ164-2002、《綠色建筑評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)》GB/T50378-2006等。目前涉及建筑給水排水方面的節(jié)能標(biāo)準(zhǔn)并不多，但隨著節(jié)能要求的提高，建筑給水排水的節(jié)能將逐步得到提高，標(biāo)準(zhǔn)也將不斷完善。

2建筑給水排水節(jié)能的主要途徑