变频调速器在纺织厂空调系统中的应用

　　1　前言

　　纺织厂在生产过程中,厂房内的温湿度对纺线的影响很大,从而直接影响纺织产品的质量。为了调节厂房的温湿度,厂房内都安装了空调系统。

　　空调系统如图1所示。传统的空调工作原理是,风机向厂房内输送一定温湿度的风,根据厂房的温湿度变化,人工调节风管的挡风板,从而控制关风量达到调节温湿度的目的。这种方式因不能改变风机的转速,使大量的能量损耗在挡风板上,造成电能的浪费。

　　为了节约电能,实现厂房内的温湿度自动控制,我们将变频调整速器应用于空调系统,见图1年示。其控制原理是,将温湿度传感器(Sensor)的检测信号与设定的温湿度信号相比较,通过调节器输出控制信号,最后通过变频器改变风机电机的转速,达到温湿度自动控制的目的。

　　系统控制原理如图2所示。其中VG与VF分别为温度的设定和反馈信号。

　　2　系统硬件电路

　　硬件电路包括主回路和调节器电路。

　　2.1　主回路电路

　　主回路设计参见图1。三相380V交流电源通过交流接触器MC1输入变频器;变频器的三相输出通过交流接触器MC2和热过载继电器JR控制风机电机运行。

　　2.2　调节器电路

　　调节器电路如图3所示。VG为温湿度设定电压值;Sensor传感器输出为反馈温湿度值,通过两个运算放大器,实现温湿度的PI控制,最后输出变频器频率信号V,使变频器控制风机电机按一定转速运行。

　　3　变频调速器应用的节能分析

　　传统的空调系统、风机电机以恒速运行,而送风量由挡风板控制,如图4所示。

　　显然,挡风板的旋转角度控制关风量的大小,挡风板角度为0时,送风量最大;角度为90°时送风量最小。

　　挡风板控制的空调系统消耗的功率为:

　　当空调系统的风机电机采用变频器进行调速运行时,挡风板被取消,输送风量靠风机的转速控制。设H为风机的压力;Q为风机的送风量;N为风机电机转速;P为消耗功率。

　　若空调系统需要送风量为额定风量的80%,即K=80%,由式(1)得,挡风板控制的空调系统消耗功率为:P=0.88Pe (3)

　　设变频器效率为η=0.98,由式(2)得采用变频器调速的空调系统消耗功率为:

　　由(3)式和(4)式得到,风量为80%时,应用变频器空调系统的节电率为:

　　由此可见,采用变频调速器后,节能效果显著。

　　下面,我们进一步用图示方法说明变频调速的节能原理。