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解决方案中国亿万电器网
解决方案
CHV电梯应用方案
关键词：
变频器 PLC 曳引机 轿厢 配重 制动单元 制动电阻 光电编码器 PG卡
电梯组成：
电梯主要由电气控制部分和机械部分组成。
电气部分包括：
变频器、PLC、内外招控制板、制动单元、制动电阻、控制转换板等；
机械部分包括：
轿厢、曳引机、电机、配重、限速器等；
功能描述：
电梯的功能控制由PLC完成，PLC为控制部分的中心，包括对变频器起/停控制，频率设定，对轿厢内外招控制，机械抱闸，楼层自学习，故障保护等。
变频器采用有PG矢量控制，配合PLC输出开、抱闸信号，同时，PG卡输出分频脉冲信号给PLC，便于PLC进行楼层自学习。
电梯控制电气布局示意图
总结：
使用由深圳市英威腾电气有限公司自主研发的CHV高性能矢量变频器，作为电梯核心控制的主要部件，其优良的控制性能和输出的舒适感均达到甚至超过国外同类变频器的水平。
东莞科力联动控制方案
一、联动控制方案的电气控制图如下：
二、说明：
1、 进级与出级都采用有PG矢量控制；
2、 进级变频器AI1通道作为整个系统的运行速度给定，其线形曲线由功能码P5.15~P5.19确定，注意100%对应最大频率；
3、 同样，出级的变频器AI1同样是在设定运行频率，作用与进级AI1相同；
4、 Pd.00：
联动比例最大系数参考；
5、 Pd.01：
联动比例最大系数设定方式选择，系统是选择AI4作为设定方式，其参考值为Pd.00；其线形曲线由功能码P5.30~P5.34确定，注意100%对应Pd.00的设定值；
6、 Pd.02：
为数字设定，本系统中没有使用；
7、 Pd.03：
张力架输入通道选择，系统选择AI2作为输入通道。
其参考值为Pd.00和Pd.01共同作用的结果；最终完成两级联动的比例系数的确定；
8、 将进级变频器的运行频率乘以两级联动的比例系数从AO1模拟端口输出，作为出级的频率给定；
9、 系统在调试的过程中，最好将出级变频器的加速时间设置叫短一些，这样，有利于系统的动态响应；
10、 前后两级变频器都是由端子控制起/停，S1为起/停端子，S2为寸动运行端子，可以方便操作工穿行材料；
11、 在试用的过程，在低频下，可以尝试调节联动比例最大系数电位器（AI4），使张力架摆杆处于合适的位置，然后在逐渐调节调速电位器（AI1），将系统的运行速度调节到满足工况要求的运行速度；
12、本系统配备了PG卡和I/O扩展卡。
三、现场图片说明
放线架
进级压辊
张力摆杆
出级压辊
收卷力矩电机
15KWCHV矢量变频器
CHV变频器在卷染机上的应用
简要说明 在卷染机控制中，采用专用张力控制器加双变频调速器，具有配置简洁、控制效果优良、系统成本下降等特点，另外，本文详细介绍，深圳市英威腾电气有限公司自主研制的新一代CHV高性能矢量变频器在江苏省无锡市联昌染厂SW1500卷染机上的应用情况。
目前，在纺织品加工市场中，布匹染色是重要的一道工序。
卷染机主要实现对成品坯布进行漂白，上色，整压磨面等相关纺织品加工工艺的完成。
卷染机控制方面要求具备自动计数（上布道数）、自动掉头（来回多次漂白或染色）、自动停车（急停且稳定，不能有布匹松弛或下垂）等功能。
在整个加工工艺过程中，要求保持布匹的拉伸张力和线速度恒定，因此对整个机械传动系统的自控控制水平要求较高。
本文以一个工程实例来说明，深圳市英威腾电气有限公司自主研制的新一代CHV高性能矢量变频器，精确完成卷染机的工艺控制要求，从另一个角度，阐述了在卷染机中采用异步电机控制的解决方案。
卷染机控制示意图如下：
卷染机双变频控制示意图
现场应用情况如下：
使用的是两台18.5KW的变频器。
卷染机工作时，是一个中心轴卷曲控制系统。
成品坯布首先通过上布电机匀速卷到其中的一个滚筒上，滚筒的传动轴上安装有计数用的接近开关（即滚筒每旋转一卷，接近开关产生一个脉冲），此时卷染机专用张力控制器计下一整匹坯布的道数。
上卷完毕后，采用人工的方式把布匹的一头，穿过染池、连动轴，卷到另外一个滚筒上面并缠紧，开动卷染机，便可进行坯布的染色。
此时两个滚筒朝着同一个方向运转，控制的要求是始终要保持坯布上的拉伸张力恒定，并且坯布经过染液的时间一致，也就是线速度要保持恒定。
这是一个没有线速度反馈，同样，也没有张力反馈的驱动控制系统，因此，控制系统需要适当调整放卷变频器的输出频率来达到该种独特的要求。
该卷染机以卷染机专用张力控制器作为主控制器，采用触摸屏作为人机界面，它主要完成的是张力，线速度的设定，布道计数，相应匹配频率，电机输出转矩的给定，以及相关逻辑动作的控制。
变频器和控制器之间采用485通讯（Modbus协议）。
由控制示意图可见：
两台完全一样的变频器（18.5kw），它们均工作于有PG矢量控制模式下。
上布时刻，卷染机专用张力控制器记录下卷在滚筒上面的总圈数，然后由操作工测量该布卷的直径，把这个值输入到控制器，控制器将根据坯布的直径和总圈数，可以精确计算出来单层布的厚度。
采用这种方法控制系统可以轻松获得时实转动半径，且误差较小。
控制器通过实转动半径，用户设定的张力、线速度，准确计算出相应的转矩（收卷电机）和匹配频率（放卷电机），通过串行485通讯，传输给CHV变频器作为控制收、放卷电机的基本参数。
恒张力的控制，则是利用CHV矢量变频器的转矩控制功能来实现的。
由卷染机的工作原理可知，放卷侧的电机始终处于发电状态，通常的做法都是采用制动单元加制动电阻，将负载回馈给变频器的电能以热量的形式消耗掉。
对于卷染机这样长期工作在发电状态下的设备来说，这种方式对电能的浪费是很大的，同时，也因为要配备大的电阻箱而占用电气控制柜的空间。
CHV高性能矢量变频器可以方便支持公用直流母线，将两台变频器的直流母线直接并联，这样卷染机正常工作时，因为放卷制动所产生的电量通过并联的母线又回馈到收卷的电机上，从而使电能得到充分利用，极大地提高了电能的使用效率。
但是在快速停车的时候，两台电机都处于发电状态，在其中的一台变频器上面仍旧并联了一个制动电阻，这个制动电阻的工作是短时的，能耗很小，主要是防止在系统停车时造成的变频器过压故障。
总结 采用CHV矢量变频器控制的卷染机，达到了性价比最优的要求，为卷染行业产品升级换代提供了优秀解决方案。
CHV张力控制变频收卷在拉丝行业的应用
广东省深圳市某铜线厂，使用一中拉机拉伸铜丝。
这台中拉机为双变频控制，主机采用37KW变频器，收卷采用5.5KW变频器。
该中拉机配有退火装置，没有张力架，因此收卷采用CHV通用变频器配备张力控制卡，利用张力设定和卷径计算功能模块完成恒张力收卷,无张力反馈转矩控制模式。
张力控制原理图如下：
CHV无张力反馈收卷控制图
系统有两台变频器构成，牵引拉伸级变频器控制整个系统的运行线速度，线速度可通过电位器调节，在保证拉丝质量的情况下，可以任意调节拉丝的速度。
同时将主驱动的运行频率通过模拟量（AO）输出到收卷变频器（AI），作为卷径计算的线速度信号。
系统的张力可通过电位器设定，收卷级变频器采用转矩控制，需要在收卷电动机的轴上安装编码器，编码器接入CHV内置的PG卡，作为电机转速的采集输入。
收卷电机内置刹车装置，在停机时，两台变频器都设置为自由停车方式。
整个拉丝系统开动时，两台变频器同时起动，逐渐调节线速度给定，使系统加速，最终达到要求的生产线速度。
CHV张力控制专用模块中，增加了转动惯量补偿，可以很好地解决张力控制系统在加、减速的过程中，因克服系统惯量而出现的张力不稳定的现象。
主驱动变频器相关功能码设置如下：
P0.00 0：
无PG矢量控制
P0.01 1：
端子指令通道
P0.03 1：
模拟量AI1设定
P0.06 0：
A源
P0.11 加速时间（以实际情况为依准）
P1.08 1：
自由停车
P5.02 1：
S1端子功能选择：
正转运行
P6.07 0：
运行频率（从AO1输出电压信号0~10V，作为收卷的线速度给定）
收卷变频器相关功能码的设置如下：
P0.00 1：
有PG矢量控制
P0.01 1：
端子指令通道
P1.08 1：
自由停车
P3.10 PG参数（编码器线数，以实际情况为依准）
P5.02 1：
S1端子功能选择：
正转运行
PF.00 1：
无张力反馈转矩控制
PF.01 0：
收卷模式
PF.04 最大张力设置（以实际情况为依准）
PF.05 1：
模拟量AI1作为张力设定
PF.11 机械传动比（以实际情况为依准）
PF.12 最大卷曲直径
PF.14 卷轴直径
PF.18 0：
线速度法计算卷径
PF.22 最大线速度（以实际情况为依准）
PF.23 2：
模拟量AI2作为线速度设定源
PF.33 系统惯量补偿系数（以实际情况为依准）
其他详细情况请参阅《CHV矢量变频器说明书》及《CHV张力控制功能说明书》。
CHV在无缝钢管加工的应用
深圳市英威腾电气有限公司所研制的新一代CHV矢量变频器，应用在无缝钢管的加工。
下面以广东佛山某无缝钢管厂的应用方案做介绍。
无缝钢管的加工过程如下图所示：
整个过程由前级挤压成型、高温无缝焊接、后级挤压成型、切割。
在整个控制过程中，需要电机输出比较大转矩，同时，速度的稳定精度高，否则，挤压成型的钢管结构不均匀，厚薄不稳定，影响产品品质。
前级成型和后级成型，都是由CHV变频器采用无PG矢量控制的方式进行驱动，两者的主频率都由AI1给定，辅助频率由AI2给定，用主、辅叠加的频率给定形式进行频率设定。
采用端子控制其起停和电机的正反转。
相关的功能码的设置：
1、 P0.00：
0（无PG矢量控制）
2、 P0.01：
1（端子指令通道）
3、 P0.03：
1（模拟量AI1设定）
4、 P0.04：
0（模拟量AI2设定）
5、 P0.05：
1（A频率指令）
6、 P0.06：
2（A+B）
7、 P5.02：
1（正转运行）
8、 P5.03：
2（反转运行）
9、 按实际情况，合理输入P5.15~P5.19，以及P5.20~P5.24，保证两条频率曲线符合工艺要
现场的相关情况，如下图所示：
恒压供水节电改造方案
一．节能原理根据流体力学理论，电机轴功率P和风量Q、压力H之间的关系为：
P=K*H*Q/η
其中K为常数；
η为效率。
它们与转速N之间的关系为：
Q1/Q2=N1/N2
H1/H2=（N1/N2）2
P1/P2=（N1/N2）3
图中曲线1为风机在恒速下压力,H和流量Q的特性曲线，曲线2是管网风阻特性（阀门开度为100%）。
假设风机在设计时工作在A点的效率最高，输出风量Q1为100%，此时的轴功率P1=Q1*H1与面积AH10Q1成正比。
根据工艺要求，当风量需从Q1减少到Q（例如70%）时，如采用调节阀门的方法相当于增加了管网阻力，使管网阻力特性变到为曲线3，系统由原来的工况A点变到新的工况B点运行，由图中可以看出，风压反而增加了，轴功率P2与面积BH20Q2成正比，减少不多。
如果采用变频调速控制方式，将风机转速由N1降到N2，根据风机的比例定律，可以画出在转速N2下压力H和流量Q特性如曲线4所示，可见在满足同样风量Q2的情况下，风压H3将大幅度降低，功率P3（相等于面积CH30Q2）也随着显著减少，节省的功率△P=△HQ2与面积BH2H3C成正比，节能的效果是十分明显的。
由流体力学可知，风量Q与转速的一次方成正比，风压H与转速的平方成正比，轴功率P与转速的立方成正比，当风量减少，风机转速下降时，起功率下降很多。
例如风量下降到80%，转速也下降到80%时，则轴功率下降到额定功率的51%；如风量下降到50%，功率P可下降到额定功率的13%，当然由于实际工况的影响，节能的实际值不会有这么明显，即使这样，节能的效果也是十分明显的。
因此在有风机、水泵的机械设备中，采用变频调速的方式来调节风量和流量，在节能上是一个最有效的方法。
二、工作原理
Invt节能控制器采用最新电脑控制技术，利用压力传感器信号及有关电气控制信号，根据供水管道的压力值控制水泵电机转速，将压力维持在所需的压力值上，将平时不必消耗的能量节省下来，从而达到节电的目的。
2、基本工作原理框图：
3、Invt节能控制器特点：
l保留原有控制程序不变，安装简便。
采用市电/节能控制方式，以备故障时不影响生产。
l利用电气控制，可将原有开、关式压力控制改为连续压力控制，压力控制更精确，供水压力更平稳。
l软起动装置，无级调速控制，可避免启动电流冲击。
l系统功率因数大大提高，几乎没有无功损耗。
l操作方便，高效的计算机控制，故障率几乎为零。
同步运行，不需任何调节。
三、节电效果预测
Invt节能控制器可最大程度上降低水泵的耗电量，由于实现了无级调速控制，水泵的耗电量就与设备使用情况密切相关。
经加装Invt节能控制器进行节电改造后，我们预计总体上的节电效果一般可达到25%～65%，有些可达到更高的水平。
水泥行业风机变频节能的解决方案
一．概述
在水泥行业的立窑、回转窑风机这样的设备，耗电量极大，起动电流很高，要求变压器有足够大的富余量，同时用电动阀门、挡风板等装置来调节风量，在风道系统设计时，为满足生产环境的最大要求，必须留有余量，因此风机的风量和压力往往偏大，功率的偏大设计必然造成能量的浪费。
在传统的情况中，都是采用阀门来调节风量的，有些也采用旁通阀或者回流阀来解决流量和压力余量过大的问题，这些方法都存在着很大的能量消耗，很多的风机有30~70%的能量是消耗在调节阀的压降上的，不仅造成电能的浪费，工作效率低，而且开动阀门时，还发出啸声和振动，经常发生事故。
近几年来变频技术的出现，彻底改变了这一状况，实践证明在风机的系统中接入变频系统，利用变频技术改变电机转速来调节风量和压力的变化用来取代阀门控制风量，能取得明显的节能效果。
二．节能原理
立窑、回转窑上的风机的运行工况由立窑、回转窑的负荷情况决定，根据流体力学理论，电机轴功率P和风量Q、压力H之间的关系为：
P=K*H*Q/η
其中K为常数；
η为效率。
它们与转速N之间的关系为：
Q1/Q2=N1/N2
H1/H2=（N1/N2）2
P1/P2=（N1/N2）3
图中曲线1为风机在恒速下压力H和流量Q的特性曲线，曲线2是管网风阻特性（阀门开度为100%）。
假设风机在设计时工作在A点的效率最高，输出风量Q1为100%，此时的轴功率P1=Q1*H1与面积AH10Q1成正比。
根据工艺要求，当风量需从Q1减少到Q2（例如70%）时，如采用调节阀门的方法相当于增加了管网阻力，使管网阻力特性变到为2
曲线3，系统由原来的工况A点变到新的工况B点运行，由图中可以看出，风压反而增加了，轴功率P2与面积BH20Q2成正比，减少不多。
如果采用变频调速控制方式，将风机转速由N1降到N2，根据风机的比例定律，可以画出在转速N2下压力H和流量Q特性如曲线4所示，可见在满足同样风量Q2的情况下，风压H3将大幅度降低，功率P3（相等于面积CH30Q2）也随着显著减少，节省的功率△P=△HQ2与面积BH2H3C成正比，节能的效果是十分明显的。
由流体力学可知，风量Q与转速的一次方成正比，风压H与转速的平方成正比，轴功率P与转速的立方成正比，当风量减少，风机转速下降时，起功率下降很多。
例如风量下降到80%，转速也下降到80%时，则轴功率下降到额定功率的51%；如风量下降到50%，功率P可下降到额定功率的13%，当然由于实际工况的影响，节能的实际值不会有这么明显，即使这样，节能的效果也是十分明显的。
因此在有风机、水泵的机械设备中，采用变频调速的方式来调节风量和流量，在节能上是一个最有效的方法。
三．节能系统综上所述，只要正常生产过程中电动阀门的开度在85%以下，在安装节能系统之后，我们预计节能率应在30%以上。
同时节能系统还具有以下优点：
1．采用闭环控制系统，可靠性，精确度，稳定性都有很大提高。
2．实现电机软起动，消除电机起动电流的冲击，延长机械设备的使用寿命。
3．运行平稳，减低噪音，改善工作环境。
注塑机节电改造方案
传统定量泵注塑机通常在需要改变负载流量和压力时，用阀门调节，这时输入功率变化不大，大量能量以压力差的形式损耗在阀门上，产生溢流。
INVT节能器可根据注塑机当前的工作状态，如锁模、射胶、熔胶、开模、顶针等阶段以及压力和速度的设定要求，自动调节油泵的转速，调节油泵供油量，使油泵实际供油量与注塑机实际负载流量在任何工作阶段均能保持一致，使电机在整个变化的负荷范围内的能量消耗达到所需的最小程度，彻底消除了溢流现象，并确保电机平稳、精确地运行。
使用Invt节能器同时可使注塑机油泵电机实现软起动，提高电机的功率因数COS∮，动态调整注塑机马达的输出功率等达到节能的目的。
贵司规模较大的企业，在行业有一定影响力，为配合贵司的节能降耗，敝司愿以最优质的产品和服务，最优惠的价格与贵司合作！
本产品依注塑机油泵马达功率计价。
优惠单价：
RMB750/KW，含安装调试费，含税；
例如，一台东芝IS350马达功率为45KW的注塑机，改造的投资为：
45KWXRMB750/KW=RMB33,750元/台。
一般情况下,贵司可在6~12个月通过电费的节省回收全部成本.
节能器仅针对油泵马达省电，以东芝IS350马达功率为45KW的注塑机，根据我们的改造经验，核算相关成本如下：
一、改造前
注塑机的耗电量与马达性能、模具、原料等各种工况密切相关。
依我们改造的经验，负载率在60%左右，即市电运行实耗功率按油泵马达功率的55%。
故改造前该机油泵马达每小时的耗电量为：
45KW X 55% ＝ 24.75（度/小时）
电费计价￥0.85元/度，使用时间按每月30天,每天20小时，则每月注塑机油泵
马达部分的电费约为：
24.75度/小时X30天X20小时X￥0.85元/度＝￥12,622.5元/月
二、改造后
改造后注塑机的节电率按平均30%核算，则每月回收效益为:
￥12,622.5X30%=￥3,786元/月
年回收效益为:
￥3,786元/月X12月=￥45,432元 以上仅为举例说明，具体数据以贵司试机实测数据为准。
一般情况下，贵司所有投资可于6￣10个月内通过电费节省回收。
（回收期与贵司的开机率相关）
潜油电泵系统方案
概述
变频调速器的出现为交流调速方式带来了一场革命。
随着近十几年变频技术的不断完善、发展。
变频调速性能日趋完美，已被不同学科、不同行业的工程技术人员广泛应用于不同领域的交流调速。
为企业带来了可观的经济效益，推动了工业生产的自动化进程。
变频调速用于交流异步电机调速，其性能远远超过以往任何交、直流调速方式。
而且结构简单，调速范围宽、调速精度高、安装调试使用方便、保护功能完善、运行稳定可靠、节能效果显著，已经成为交流电机调速的最新潮流。
通用共用交流母线双回路方案
由于潜油电泵是在户外（海上）使用，其工作环境及其配电设备的工作环境都比较恶劣；而采油作业对采油设备的可靠性又要求很高，故在实际使用共用交流母线的变频系统时应增设工频备用系统（既变频—工频双回路系统）或在原工频系统的基础上加装变频系统，这样工频系统与变频系统可互为备用，既便是在变频系统故障或检修的状态下对采油作业的影响也不大，从而提高了采油设备（系统）的安全可靠性。
共用直流母线双回路系统示意图
图一
一、设备选型：
1、除指定配件外，全选用进口器件
2、每台油井用一台变频器，配上工频回路，做成一体化变频柜。
变频器规格：
输入电压为：
3AC1140V+15%，输出功率55KW。
二、供电方式：
采用变压器-整流器的供电方式双回路接线：
为确保系统的安全可靠，在变频器、整流器发生故障或进行检修时确保其它油井的正常运行生产，本控制系统采用变频-工频双回路接线方式，在保留原工频系统的基础上加装变频系统，具体作法如图三所示。
说明：
1、变压器的容量为所有潜油电泵电机容量之和的1.3倍。
2、共用交流母线电压为：
1140VAC
3、逆变器的容量与磕头机电机容量相同或稍大。
4、确保工频与变频的相序一致。
抽汲参数优化控制及节电增效原理
由于不同地域，不同油井及井深、油液面、油粘度的不同，要求潜油电泵有不同的合理抽汲参数。
通常，当潜油电泵的参数一定后，采用改频率（电机转速或传动比）的方法来调节，这样不但能省电，达到最佳的经济效益，而且电机能零电流起动，对电机的保护全面。
由于潜油电泵属变负载类负载，即电机在起动时需较大转矩，而停止时则负荷很重。
电机则处于电（磁）能泄放状态，软停止对防止油下冲有明显的作用，油泵不会被打坏。
投资与节能
变频系统的初次投资容易给投资者一种投资高风险大的感觉，这主要是对变频节能效果不很了解或将变频系统的初次投资与传统的一些调速方式，如：
液力藕合、滑叉电机、变级调速等调速装置的初次投资在未充分考虑节能效果及变频器功能的情况下进行比较，以及对变频器的质量、稳定性、售后服务等还不太了解的感觉；变频节能系统（装置）在各类调速系统中使用时，其节能效果对于单台设备可做到15-75%，在未受到其他因素的影响的情况下一般可取上限；节能效果平均值是由实际应用中得到，权威性数据可由市场上公开出售的资料（书）查到；通过这些数据再进行一些简单的投资回收率的计算可知；变频节能系统（装置）的投资回收期一般为4-20个月（这是经验值也是权威数据）。
深圳市英威腾电气有限公司按油田采油厂采油方式的不同需求，同时生产660V至1140V电压等级的中压变频器。
单机容量37KW～630KW供用户选择，特别适合井深超过1300M以上的深井电潜泵使用。
该产品安装、使用方便，保护功能完善，尤其是欠电流保护（既轻载自动关机）和过电流保护（因泥砂、石块阻塞油泵或其它机械故障过载自动关机）功能。
避免和减少因空转和卡泵造成电机损坏，停产检修的极大损失，受到用户欢迎。
由于中压变频器具有输出频率任意可调的特性，用户可以及时、方便的根据油井产油量及油液面变化，调节电潜泵电机转速，有利于油井稳产，节电率可达30-60%，综合经济效益高。
变频节能系统及生产过程自动化系统在各行业机电设备和生产线上的应用是社会生产发展的必然趋势，它有着早使用、早改造、早受益、快发展的特点，它将不断的被推广应用，并将为企事业的发展锦上添花，为全社会的发展添砖加瓦。
综合效益
采油井潜油电泵是一种大惯量变化负载，所采用的拖动设备是三相异步电机，普遍存在效率低，不便调速，上下冲程不可调，功率因数低等弊端。
针对以上问题，我公司开发研制了invt系列产品及共用直流母线技术，采用了先进的控制方式控制潜油电泵运行，达到节能、增效、增产实现自动化的效果，同时达到了电网优化的目的，在国内各油田得到广泛的应用。
节能增效基本原理
本控制装置基于变频调速原理开发而成。
在潜油电泵大惯量变载工作状态下，本控制装置有以下几个特点可以达到
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