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    2. 电源知识

      动力型EPS电源在重要动力设备上的调速节能应用

             近年来,随着科技的进步和经济的发展,采用变频器为核心逆变器的动力型EPS发展迅速,被广泛应用在工业领域中。特别对于负载范围变化较大、需要连续生产、按计划停车、轻载运转的风机和泵类等重要负载来说,采用动力型EPS电源作为驱动进行综合运行控制,既可节约大量电能,又可满足生产工艺要求。
      1动力型EPS电源系统组成
      动力型EPS电源系统一般由充电器、蓄电池组、逆变器、电池检测装置、控制器、显示器和操控装置、远程接口、维护旁路等组成。
      1.1逆变器(变频器)
      采用成熟可靠变频器担当的逆变器是EPS的核心部件,它能接收市电与电池直流备电两路电源输入,可按生产工艺要求调节用户负载电机转速。市电异常时,系统能自动完成交直流输入电源的无扰切换,保证重要设备的调速节能和可靠平稳运行,满足用户连续生产的工艺要求。
      1.2控制器
      控制器主要完成参变量的监控,提供具有电气隔离的远程电气接口以及标准Modbus协议的RS-485数字通信接口,接收本地和远程变送器、DCS等指令,实现远程计算机集中监控和管理。
      1.3状态显示器和操控装置
      状态显示器和操控装置提供友好的人机界面,方便用户操作和维护。


      变频调速节能控制的优点
      2.3.1显著的节能效益
      (1)可实现电机软启动,大幅减小启动电流,从而减轻对电网和机械负载的冲击,延长设备寿命。
      (2)功率因数高。变频调速时,对电机的无功功率通过变频器直流环节的滤波电容进行了瞬时补偿,输入功率因数可达0.95以上。
      2.3.2良好的调速特点
      流水作业生产线的控制具有快速运行、准确停车、重载恒速输送、轻载高速返回等工艺要求。而动力型EPS变频调速以转矩大、精度高、功能强、可靠性高、操作简便等特点优于以往的调速方式,变频调速范围在0~100%内连续可调。其控制器接收调节器输出的4~20mA信号来控制逆变器调节电机转速,构成闭环控制,实现自动平稳调节,使设备在更经济的状态下安全稳定运行,提高了生产效率,保证产品质量。
      2.3.3无缝切换
      动力型EPS的逆变器接收交流市电和后备电池两路电源输入,当市电异常时,系统可控制逆变器自动转入电池后备供电,实现负载供电的无缝切换,保证设备的平稳运行。

      3  实际应用案例
             化工生产中,转化炉的鼓风机、引风机是重要的辅机设备,它们对润滑油系统中油泵电机工作的连续平稳性有很高的要求。当电网电压波动较大时,润滑油泵电机会停转,导致油压快速降低而使转化炉的鼓风机、引风机停车,干扰生产的连续性,给企业带来巨大的经济损失。鉴于此,保证润滑油泵的正常工作成为化工生产的重中之重。
              为彻底解决上述问题,某公司采用了动力型EPS电源系统改造方案。该方案利用一台共用直流母线的双逆变器动力型EPS电源系统分别控制P1/#1和P1/#2油泵电机,并与现有DCS系统进行有机结合,接收来自DCS系统的有机调度指令,构成一个安全可靠的油压闭环控制系统,具有本地手动和远程自动两种控制模式。手动模式时,通过本地操控装置分别控制#1和#2油泵电机。自动模式时,动力型EPS电源与DcS系统联动运行,自动监测设备运行状态,接收D(葛远程控制信号,实现两泵热备定时轮换工作;轮换时先变频启动备用泵,再停掉前泵;当DCS信号撤除后,EPS电源进入实时监测逻辑判断待工作状态。
       
              动力型EPS电源系统的控制原理如图1所示。系统一般处于市电供电状态,并把状态反馈给DCS系统;DCS系统对润滑系统油位、油压、油温、阀门开度等进行判断后,发出指令给EPS电源;EPS电源接收到指令后,接触器KMll吸合,逆变器APl由0~50Hz变频启动#1油泵作为当前泵,同时#2油泵接触器砌汜1吸合,逆变器AP2处于待工作状态;当EPS电源检测到#1油泵出现异常时,逆变器AP2便自动由30Hz升到50Hz变频启动#2油泵,停#1油泵,反之亦然;市电异常时GK立即导通,由电池组给逆变器供电,市电恢复正常后GK关断,系统又自动切回市电供电。由此完成市电到电池备电和电池备电到市电供电的无扰切换,实现逆变器输出供电的连续调节,从而实现油泵电机的平稳运行,保证主设备润滑油系统的稳定性。

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