食品的冷凍、冷藏要使用冷凍機(jī),因而在食品行業(yè),制冷機(jī)的使用非常普及,其制冷機(jī)機(jī)的控制正越來(lái)越多地采用變頻器。
一.變頻器使用的目的:
對(duì)制冷機(jī)內(nèi)的壓縮機(jī)采用變頻控制(壓縮機(jī)能力可變控制),可以使制冷機(jī)對(duì)于冷凍負(fù)載的變動(dòng)始終以接近設(shè)計(jì)條件的高效率進(jìn)行運(yùn)行。這就是將變頻器應(yīng)用于冷凍壓縮機(jī)的主要目的。變頻器控制制冷機(jī)的主要優(yōu)點(diǎn)如下
1) 節(jié)能 相應(yīng)于冷卻負(fù)載的變化改變壓縮機(jī)轉(zhuǎn)速,使其始終運(yùn)行在最佳點(diǎn)。從而減少所需動(dòng)力。
2) 恒溫 采用連續(xù)的容量控制可使冷藏品溫度變化很小。另外,即使對(duì)于臨時(shí)的冷卻負(fù)載增加,也可以依靠迦速來(lái)減小冷藏品的溫度變化。
3) 冷凍能力的改善 密閉式電機(jī)直接連接的壓縮機(jī)在50hz地區(qū)的能力只有60hz地區(qū)的80%,而變頻器控制則可以做到與電源頻率無(wú)關(guān),始終保持一定的能力。
二.設(shè)備組成
圖1
圖1是變頻器控制黃河啤酒廠1號(hào)制冷機(jī)的例子。在該例中,變頻器選用艾默生型號(hào)為TD2000-4T2000G的00KW變頻器,制冷機(jī)為大連冷凍機(jī)廠生產(chǎn),電機(jī)功率為190KW。PID調(diào)節(jié)是由變頻器自帶的內(nèi)置PID調(diào)節(jié)器完成的。在根據(jù)負(fù)載變化控制制冷機(jī)轉(zhuǎn)速的方法中,我們的目的是想控制制冷機(jī)吸入口的溫度,由于現(xiàn)場(chǎng)溫度的采樣比較困難,而吸入口的溫度與壓力又有著一定的對(duì)應(yīng)關(guān)系,且在現(xiàn)場(chǎng)管道上安裝壓力變送器更容些,因而在本系統(tǒng)中,我們采用壓力傳感器檢測(cè)壓縮機(jī)的吸入壓,只要變頻器控制該壓力維持恒定不變,則吸入口的溫度也維持恒定不變。同時(shí)考慮到制冷機(jī)工作時(shí)的安全要求,我們將該制冷機(jī)原有的溫度保護(hù)、油壓保護(hù)等通過(guò)中繼接入變頻器,保證有溫度保護(hù)或油壓保護(hù)動(dòng)作時(shí),變頻器能立即自動(dòng)停機(jī),防止機(jī)械設(shè)備的損壞。另外該制冷機(jī)原為兩地控制,采用變頻后我們?nèi)员3衷械膬傻乜刂?,這樣,對(duì)操作人員來(lái)說(shuō),更易于操作。
三.運(yùn)行模式
制冷機(jī)基本上是恒轉(zhuǎn)矩特性,所以只要使變頻器輸出電壓與頻率成比例就行了。但是制冷機(jī)結(jié)合實(shí)際機(jī)的使用范圍廣,一般都與電機(jī)的設(shè)計(jì)條件不完全一致。在運(yùn)行條件上電壓也需要改變,最終仍需要實(shí)驗(yàn)確定最佳/F模式。另外,為了改善加速時(shí)的效率雖然可以改用變頻器專(zhuān)用電機(jī),但作為變頻器故障時(shí)的備用,變頻專(zhuān)用電機(jī)很難直接用工頻電源進(jìn)行運(yùn)行。而且改用變頻電機(jī)的費(fèi)用會(huì)大幅增加,因此我們?nèi)圆捎迷械碾姍C(jī)及機(jī)械設(shè)備,只是將原有的自耦降壓?jiǎn)?dòng)改為由變頻器控制的壓力閉環(huán)系統(tǒng)。