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深圳市四方電氣技術(shù)有限公司 供稿
摘要：本文介紹了四方E380系列變頻器在螺桿冷水機組上的應(yīng)用，經(jīng)過多年的現(xiàn)場檢驗，具有穩(wěn)定性高，完全滿足制冷行業(yè)的要求。
關(guān)鍵字：E380，變頻調(diào)速，冷水機組
一、引言：
隨著人們對于生活、工作環(huán)境舒適性的要求不斷提高，商用中央空調(diào)迅猛發(fā)展。螺桿制冷壓縮機主要應(yīng)用于商用中央空調(diào)及工業(yè)制冷行業(yè)，螺桿機組將因此而得到了大力發(fā)展，在制冷負(fù)荷為30RT~500RT的中央空調(diào)領(lǐng)域，螺桿壓縮機已經(jīng)逐步取代活塞壓縮機。
在實際應(yīng)用中，螺桿壓縮機是處于變工況的運行狀態(tài)，據(jù)統(tǒng)計壓縮機的負(fù)荷率平均為67%，33%為空載負(fù)荷，在這一負(fù)荷下，常規(guī)螺桿壓縮機在部分負(fù)荷下因效率低而浪費了大量的電能，變頻螺桿壓縮機由于改善部分負(fù)荷性能、節(jié)能省電而得到大力推廣。近年來，螺桿壓縮機的銷售量已經(jīng)超過所有容積式壓縮機總銷售量的80%，隨著變頻技術(shù)在螺桿壓縮機上的應(yīng)用，使得螺桿壓縮機在節(jié)能降耗方面發(fā)揮了進(jìn)一步的作用。
二、變頻螺桿冷水機組的優(yōu)勢分析
1、變頻技術(shù)可有效控制電機速度，具有調(diào)速范圍廣、調(diào)速精度高、動態(tài)響應(yīng)快等優(yōu)勢；
● 運行速度可調(diào)：變頻技術(shù)在調(diào)整輸出頻率的同時按照比例調(diào)整輸出電壓，從而改變電機轉(zhuǎn)速，實現(xiàn)無級調(diào)速；
● 加速可控：變頻調(diào)速能夠在零速狀態(tài)下啟動，并按照需求進(jìn)行相應(yīng)的加速，加速曲線可根據(jù)設(shè)計需求變動選擇；
● 轉(zhuǎn)矩可控：原有的工頻狀態(tài)下，電機只能通過檢測電流值或熱保護(hù)來對電機進(jìn)行控制，而變頻控制可設(shè)置精確的轉(zhuǎn)矩值來調(diào)整電機動作。
● 采用微機控制技術(shù)對變頻器進(jìn)行控制，可實現(xiàn)多種傳動調(diào)速功能：各種頻率設(shè)定和執(zhí)行、啟動、運行方式選擇、轉(zhuǎn)矩控制設(shè)定與運行、加減速設(shè)計與運行、制動方式設(shè)定和執(zhí)行，使變頻技術(shù)更加智能，應(yīng)用領(lǐng)域更加廣闊。
2、變頻技術(shù)保護(hù)功能較為完善，對電機的保護(hù)監(jiān)控、機械部件壽命、電網(wǎng)的電流和電壓波動都能做到有效控制；
變頻啟動較工頻直接啟動相比，啟動電流僅工頻啟動的1/8到1/7，減小啟動電流對電網(wǎng)系統(tǒng)的沖擊。同時，電流引起的電機繞組電應(yīng)力和熱量大大降低，延緩電機壽命的損耗。電機工頻啟動時，電流劇增的同時，電壓也會大幅度波動，電壓下降的幅度將取決于啟動電機的功率大小和配電網(wǎng)的容量，電壓下降將會導(dǎo)致同一供電網(wǎng)絡(luò)中的電壓敏感設(shè)備故障跳閘或工作異常。而變頻調(diào)速由于能在零頻零壓時逐步啟動，則能最大程度上消除電壓下降。
變頻器結(jié)合接口電路、外部傳感器、微機構(gòu)可構(gòu)成完善的監(jiān)測保護(hù)系統(tǒng)，完成多種自診斷保護(hù)方案�？蓪嵤┑谋Ｗo(hù)包括：a)主電路、控制電路的欠壓、過電壓保護(hù)；b)輸出電流的欠電流、過電流保護(hù)；c)電動機或逆變器的過載保護(hù)；d)電氣元件的過熱保護(hù)；e)電機失速保護(hù)。
在機械部件損耗上，變頻調(diào)速對電機停止方式的選擇（減速停止、自由停止、減速停止配合直流制動等）能夠減少電機和其聯(lián)動機械部件的沖擊；對轉(zhuǎn)矩極限動態(tài)調(diào)整，避免機械不減少損傷。
3、變頻技術(shù)在節(jié)能、維護(hù)方面有著顯著的優(yōu)勢。
第一，變頻技術(shù)實現(xiàn)軟啟動，啟動電流小。電機功率與電流和電壓的乘積成正比，通過工頻直接啟動的電機消耗的功率將大大高于變頻啟動所需要的功率；
第二，變頻調(diào)速電機在低轉(zhuǎn)差率運行狀態(tài)，減小電機自身損耗，工作效率高。同時，隨應(yīng)用需求的變化，變頻調(diào)速系統(tǒng)可快速動態(tài)調(diào)整轉(zhuǎn)速，以最低的電耗。
三、E380在螺桿式冷水機組上應(yīng)用的方案介紹
E380系列變頻器是四方電氣一款經(jīng)典通用型產(chǎn)品，以其優(yōu)越的性價比和強大的普適性，廣泛應(yīng)用于暖通空調(diào)、風(fēng)機水泵、冶金、化工、傳輸?shù)葌鲃诱{(diào)速領(lǐng)域，經(jīng)過80多萬臺的現(xiàn)場使用檢驗，該系列產(chǎn)品已成為高可靠性、高穩(wěn)定性的典范。
應(yīng)用特點：
- 標(biāo)配RS485通訊接口，可選MODBUS等通訊協(xié)議、四方自定義協(xié)議，輕松實現(xiàn)變頻器與中央空調(diào)控制系統(tǒng)互聯(lián)互通。
- 功率范圍1.5kW~400kW，覆蓋中央空調(diào)水系統(tǒng)、風(fēng)系統(tǒng)中的分機水泵的應(yīng)用和螺桿冷水機組的應(yīng)用。
- 132kW及以上功率段標(biāo)配直流電抗器，有效提高系統(tǒng)功率因素和降低輸入諧波畸變，消除變頻器引起的高次諧波干擾。
- 獨特自適應(yīng)控制技術(shù)，自動限流和限壓及運行中欠壓抑制，實現(xiàn)變頻器長期無故障可靠運行。
- 輸出頻率可達(dá)400Hz，可實現(xiàn)機組速冷速熱，制冷/熱能力提高20-40%，迅速達(dá)到空間設(shè)定溫度，同時高頻輸出可迅速除霜，縮短除霜時間，延長制熱時間，顯著提高制熱效果。
2、系統(tǒng)接線圖及E380變頻器參數(shù)設(shè)置
電氣及其控制系統(tǒng)接線如下圖：
圖1
部分功能參數(shù)設(shè)置如下表：
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功能代碼
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功能名稱
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參數(shù)設(shè)置值
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F0.1
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頻率輸入通道
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2（RS485接口）
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F0.4
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運行命令通道
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0001（外部端子控制）
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F0.5
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運行命令端子組合方式
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0（二線模式1）
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F0.7
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下限頻率
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6.00Hz
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F0.10
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加速時間1
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50.0S
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F0.11
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減速時間1
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50.0S
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F0.16
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載波頻率
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2.5KHz
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F1.0
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V/F曲線類型選擇
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3自定義V/F曲線
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F1.5
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V/F頻率3
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50.00Hz
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F1.6
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V/F電壓3
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95.0%
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F1.7
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V/F頻率2
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25.00Hz
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F1.8
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V/F電壓2
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42.0%
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F1.9
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V/F頻率1
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13.00Hz
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F1.10
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V/F電壓1
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15.0%
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F3.1
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輸入端子2
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17（外部設(shè)備故障）
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F3.8
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繼電器輸出選擇
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16（變頻器故障）
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F4.2
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停機方式
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1（自由停機）
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表1
五、安裝調(diào)試指導(dǎo)及注意事項
1、影響調(diào)速范圍的因素
變頻調(diào)速壓縮機組部分負(fù)荷的能力取決于是被的最低轉(zhuǎn)速，而設(shè)備最低轉(zhuǎn)速的限制是基于機組的主要組成部件的應(yīng)用限制，例如壓縮機和電機的最低轉(zhuǎn)速，以及冷凍油和制冷對壓縮機轉(zhuǎn)速限制的影響。
2、共振問題
所有的旋轉(zhuǎn)設(shè)備都會有一個臨界轉(zhuǎn)速，并在某些轉(zhuǎn)速上產(chǎn)生共振。這些振動可以是由壓縮機或組機中的某些元器件產(chǎn)生，調(diào)試時若遇到共振點，通過調(diào)節(jié)V/F曲線或跳躍頻率，避開共振點。
六、總結(jié)
使用四方E380系列變頻器驅(qū)動螺桿壓縮機組，大大提高了機組在部分負(fù)荷的能效比。使系統(tǒng)能耗降低，節(jié)省運營成本，節(jié)能環(huán)保。變頻調(diào)速技術(shù)在中央空調(diào)螺桿壓縮機組上節(jié)能應(yīng)用，是市場的發(fā)展趨勢，值得推廣。
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