6ES7214-2AD23-0XB8常备现货

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潜油电泵由于工频启动负荷大，电机功率都相对较大，普遍存在着“大马拉小车”现象，无功损耗多，耗电量大。加之潜油电泵不能自行实现软启停，使得电机、电缆的绝缘性能降低，在不同程度上影响了潜油电泵的使用寿命。为实现电泵井节能增效，经认真调研，我们引进了潜油电泵变频技术，并在梁23-平1井安装试验了一套山东风光电子有限责任公司生产的JD-BP系列1140V潜油电泵专用变频器。经过现场试验后，见到了明显效果。

一、 潜油电泵专用变频器的工作原理

1、 变频调速原理
　　
    变频器可以通过改变潜油电机定子供电频率来改变电机的转速，以实现潜油电机的调速。交流异步电动机的转速公式为：
n=60F1（1-S）/P
式中, n-电机转速, F1-定子供电频率，P-极对数,S-转差率.

2 、变频器工作原理

    该设备为交——-直——-交电压源型变频调速系统，即先将交流输入整流为直流,再把直流逆变为所需频率的交流。通过控制程序可以自由改变其输出频率，从而可以平滑地软启动电机、软停车。再加上变频器设有输出滤波器，有较好的输出波形补偿，从而减少了由于输出线较长而造成的传输损耗。

    逆变部分采用三电平方案，与两电平方案相比，它逆变电压高，用常规电压IGBT器件就能实现千伏以上的逆变，并且波形比两电平好。

    原理图：

图一、三电平逆变原理图

二、 现场应用情况

    2001年9月10日，我们在梁23-平1井安装试验了一台1140V潜油电泵专用变频器，其主要技术指标如下：

输入：三相、50Hz、线电压1140V+15%～20%
容量：75KW
输出：频率2～50 Hz 连续可调，额定电压1140V
过载能力：150%，1分钟
保护功能：过压、欠压、过流、短路、缺相、温升过高、失速等。
安装方法：与控制屏串联，即控制屏的输出接变频器的输入，变频器的输出接井下机组。

    安装完毕，频率调至40 Hz试运行1天，日产液量较原来下降10m3.9月11日，将频率调至47 Hz运行，产量恢复到原来状态。目前该变频器运转正常，运行数据见表1：

表 1、梁23-平1井安装变频器前后运行情况统计表

三、 效果评价和经济效益

1、 效果评价

    2001年9月28日，纯梁采油厂能源检测站采用DJYC-95型电机经济运行测试仪（电流、电压0.5级，功率1.0级），对梁23-平1井1140V潜油电泵专用变频器的节电效果进行了现场测试，得出结论如下：

A、 功率因数得到提高，由0.671提高到0.759。
B、 有功功率降低幅度较大，有功节电率达到了22.49%，无功节电率为39.85%，综合节电率为23.04%，节电效果较好。（见表2）

表2、梁23-平1井安装变频器前后测试数据表

2、 经济效益：

    安装变频器后综合节电率为23.04%，年节电15.22万Kwh，基本电费按0.435元/Kwh计算，则每年节约电费6.62万元，不到两年便可收回投资（该变频器价格为12.5万元）。

    另外，由于变频器实现了电泵的软启停，对延长电泵使用寿命将大有益处，可节约维护资金，提高经济效益。

四、 推广应用前景
　　
    潜油电泵专用变频器针对潜油电泵不能自由调节产量这一弊端，有效地解决了这一科技难题，保证了潜油电泵能够安全可靠地运行，起到了节能增效的效果。但变频调速技术在潜油电泵井上的推广应用仍处于起步阶段。我厂共有电泵井16口。目前，仅在梁23-平1井应用了该技术。若能在所有电泵井上得到推广应用，将会大大提高我厂电泵井的经济效益，因此其推广前景十分广阔。

五、对潜油电泵井应用变频技术的几点认识

1、 潜油电泵井应用变频技术能够保证电泵机组工作在佳工况，可以延长潜油电泵的使用寿命，同时节电效果明显。
2、 潜油电泵专用变频器存在一次性投资较大、需进一步降低成本的问题，以利于大面积的推广应用。
3、进一步提高变频器的硬件设计，软件开发水平及相关配件的质量，确保其在 使用过程中稳定可靠。

一、控制方式及其特点

    根据各种场合不同，控制方式可分为：闭环控制和开环控制两种方式。

1、 闭环控制方式  

    用张力检测装置直接检测材料张力，以反馈形式经过PI运算来达到恒定的闭环式全自动控制方式称为闭环速度控制。

    尽管可以获得与目标值相应的正确张力，但是相对于短时间的干扰容易引起扰动现象，所以需要进行比例积分控制。伟创变频器对于这种扰动处理表现非常优越。

    特点：适合应用在容易安装张力反馈装置系统（张力杆、气缸摆臂、浮动辊）、线速度高的场合。如微拉机、细拉机等。

    在我们使用客户的长期合作中，我们了解到，在闭环张力控制中摆臂系统由于长期处于运动状态，外部环境又非常恶劣，所以张力臂气缸是大的易损件，而且不管是使用位移传感器还是电位器都存在信号衰减和现场干扰等问题。

2、 开环控制方式（无张力反馈）

    开环是指不需要张力反馈信号，变频器直接控制电机的输出转矩，输出频率跟随材料的线速度自动变化。如果加装脉冲编码器，可以更jingque控制电机的输出转矩。

    在收卷（放卷）时，根据预先设定空径D1（满径D）、线速度（V）、材料厚度（T）在单位时间（S）内进行厚度累积运算来自动卷径检测，以控制收卷扭矩和放卷制动扭矩来达到恒张力控制。在PLC内部建立收（放）卷数学模型，实时控制收（放）卷电机输出转矩，达到恒张力收卷。
    其收卷数学模型为：
    D=√D12+4TVtF0/∏＊KB＊K
    其中：T ——材料厚度
    KB——加减速惯量补偿
    F0——初始空卷张力设定
    K ——锥度系数
    D1——小直径
    D4 ——大直径
    V ——线速度
    D——当前卷径 

    与闭环控制方式相比而言，它对剧烈干扰影响不会产生过敏反应，可实现稳定的张力控制。

    特点：适合应用在无法安装张力反馈装置的场合。通过人机界面可以很直观的设定相关参数。

    下面我们对开环转矩控制方式做阐述。

二、系统配置

    目的：无须在变频器做任何操作。（除了几个基本参数需要设置外）即可方便的在线直观的进行监控、卷径设定、卷径复位等操作。

系统配置如下：

1、 PLC 主机FX1N-8MR  通讯模块FX1N-485BD 

    PLC与主驱动变频器、收（放）卷变频器进行RS485通讯。通讯协议采用MODBUS RTU标准。通过设定的卷径、材料厚度、线速度等参数在PLC软件里进行累积厚度演算出当前卷径。从而根据当前实时卷径计算出收（放）卷频率。发送读、写命令控制变频器运行/停止、输出频率。

2、  触摸屏

     根据工艺要求在画面参数栏里面设置空径、满径、材料厚度等参数。监控当前卷径 、累计米数、输出频率等。控制栏里面实现收（放）卷功能切换、起停、卷径复位、参数清零等等。

3、  AC60-L专用型变频器  

    主机配置15KW变频器。 从机收（放）卷配置11KW变频器。具有良好的低频转矩性能。转差补偿针对恒张力控制转矩控制表现出优越的特性。

4、配置示意图1：

5、人机界面参数栏示意图2
 

1、引言 
         
    全自动包装机是由操作人员将单边封口的包装袋放在供袋库位置，包装机自动完成取袋、送袋、装袋等一系列工序，后送到夹口机将未封的袋口进行整形与立袋输送一起将物料送至折边机进行折边，折边机与立袋输送一起将物料送至自动缝纫机进行封口工序。 

    在全自动包装机中封袋口机构主要由夹袋口、折边、立袋输送、缝纫机等四个部分组成，具体位置见图1虚线内的部分。 

图1 全自动包装机中封袋口机结构图

    为了保持物料带在立袋输送机上运输过程中保持物料带形状不发生变化，保证折边缝口平整美观，提高封口率，必须保持缝纫机、折边输送机、夹口输送机和立袋输送机水平输送速度一致，但由于加工误差、输送皮带拉伸和打滑等多方面因素影响，只靠机械加工或机械调整很难保证，所以采用以缝纫机速度为基准，折边电机、夹口电机和立袋输送电机变频调速的方法来解决上述问题。

2、方案 

    采用多圈电位器调速，数字量输入控制电机正反转，具体方案如下： 

2.1 电路设计：通过3个电位器调整频率，变频器控制控制端子接线：V1、V2、V3—电位器，OP6—正转控制输入，OP7—反转，OP8—复位，CM—公共输入端子，TA、TC—故障报警输出。 

2.2 变频器参数设置：F114=0.5, F115=0.5, F204=3, F206=2, （如果不采用PLC需设置为3）。 

2.3 变频器工作过程及调速方法：由于变频器安装在控制柜内，位置距离控制现场较远，所以降3个变频器的调速电位器安装在可以直接观察到设备运行的现场操作台上，便于操作人员直接观察设备进行调频操作，在工作过程中如果发现有不合格产品通过，（如包装袋破裂等），可以将设备切换到手动操作状态，按下操作台上“反向输送”按钮，3个变频器同时控制电机反转，将物料运输下线。具体控制信号走向如图2所示。 

图2 变频器具体控制信号走向图

3、结束语 

    该方案调速简单、便捷，控制环节少，出现故障易于检修，但做细微速度调整时，需要依靠操作人员的经验。电位器必须有所定机构，电位器可以在调整结束后任意位置所定，避免电位器旋转端与其他物体接触发生旋转而改变变频器频率。

随着民用住宅高层，小高层建筑的增多，以及各大商场，商务楼的大面积推广，电梯的使用量也随着增加，相应的，变频器在电梯上的使用量也水涨船高。然而，在电梯行业使用的变频器，国外的品牌占了主要部分，如日本安川，德国科比，国产变频器却不能大量用于电梯行业，这主要是因为国产变频器以通用型VVVF控制方式的为主，高性能矢量变频器等高端变频器却很少推出，再有就是电梯这个行业，对变频器的力矩特型，速度响应要求都比较高，一般的变频器厂家也没有能适应如此性能的机器。

    LB90G矢量控制变频器是我公司自主研发和生产的高性能变频器。在设计中我们就一直本着追求高性能，并适用而广泛的理念，随着新产品的推出，我们首先选中的应用场合就是电梯，因为它直接考验了变频器转矩响应的快速性、控制的准确性以及速度控制的jingque性。

    协同某电梯公司工程调试人员对某公司电梯进行了改造,该公司电梯使用德国奔克控制器,变频器使用日本安川,电机15KW,日本安川变频器15KW，我们进行了同等规格替代使用了LB90G-4T0150BE（15KW）,下边我先简单介绍一下电梯的运行模式和工作方式：

    如上图所示，电梯机械部分主要由轿厢，对重通过曳引机的曳引轮，再由变频器来控制轿厢与对重的相对平衡，具体控制回路如下图：

    控制方式：首先由控制器根据实际需要给出正/反转运行信号，对应电梯的上行/下行，再给出抱闸信号，使曳引机松闸，变频器在零速给出力矩，使轿厢与对重相对平衡，接下去控制器根据要到达的层楼相应给出速度选择信号，变频器中的X1，X2，X3根据端子给定给出运行频率，运行过程中给出减速信号，平层信号，变频器根据给定的速度选择信号，相应的调节输出频率直到停止。

    电梯调试中对舒适度要求很高,客梯要求更高,所以在调试中对变频器的速度曲线使用了S曲线,控制器在启动和停机过程中会有一定的零速间隔时间,于是开启了零伺服功能,保证变频器在设置频率为0时,仍有足够大的力矩输出,由于有编码器脉冲反馈,使用了闭环矢量控制,具体调试过程中分为几个步骤：首先请电梯公司工程调试人员将箱吊起来，输入电机铭牌参数，并进行电机参数自学习，然后电梯重新安装好，进行参数设置，并试运行，进一步修正变频器参数，使电梯运行达到满意的效果，部分主要功能参数设定如下：

    使用中由于编码器为12V供电，可以使用控制板上提供的8-20V可调PGP2供电端口，实际运行情况，电梯使用舒适度等指标，已被该电梯公司工程调试人员认可，可以替代日本安川变频器。