食品的冷凍、冷藏要使用冷凍機,因而在食品行業(yè),制冷機的使用非常普及,其制冷機機的控制正越來越多地采用變頻器。
一.變頻器使用的目的:
對制冷機內(nèi)的壓縮機采用變頻控制(壓縮機能力可變控制),可以使制冷機對于冷凍負載的變動始終以接近設(shè)計條件的高效率進行運行。這就是將變頻器應(yīng)用于冷凍壓縮機的主要目的。變頻器控制制冷機的主要優(yōu)點如下
1) 節(jié)能 相應(yīng)于冷卻負載的變化改變壓縮機轉(zhuǎn)速,使其始終運行在最佳點。從而減少所需動力。
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,即使對于臨時的冷卻負載增加,也可以依靠迦速來減小冷藏品的溫度變化。
3) 冷凍能力的改善 密閉式電機直接連接的壓縮機在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號制冷機的例子。在該例中,變頻器選用艾默生型號為TD2000-4T2000G的00KW變頻器,制冷機為大連冷凍機廠生產(chǎn),電機功率為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)負載變化控制制冷機轉(zhuǎn)速的方法中,我們的目的是想控制制冷機吸入口的溫度,由于現(xiàn)場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應(yīng)關(guān)系,且在現(xiàn)場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壓縮機的吸入壓,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。同時考慮到制冷機工作時的安全要求,我們將該制冷機原有的溫度保護、油壓保護等通過中繼接入變頻器,保證有溫度保護或油壓保護動作時,變頻器能立即自動停機,防止機械設(shè)備的損壞。另外該制冷機原為兩地控制,采用變頻后我們?nèi)员3衷械膬傻乜刂疲@樣,對操作人員來說,更易于操作。
三.運行模式
制冷機基本上是恒轉(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。但是制冷機結(jié)合實際機的使用范圍廣,一般都與電機的設(shè)計條件不完全一致。在運行條件上電壓也需要改變,最終仍需要實驗確定最佳/F模式。另外,為了改善加速時的效率雖然可以改用變頻器專用電機,但作為變頻器故障時的備用,變頻專用電機很難直接用工頻電源進行運行。而且改用變頻電機的費用會大幅增加,因此我們?nèi)圆捎迷械碾姍C及機械設(shè)備,只是將原有的自耦降壓啟動改為由變頻器控制的壓力閉環(huán)系統(tǒng)。