一种风机高效运行控制系统技术方案

一种风机高效运行控制系统，主要由风机变频调速系统和数据采集及状态监测系统组成。该系统选用TMdrive‑MV 2180/6kV完美无谐波变频器。变频调速系统采用二极管全波整流，显著提高了功率因数，输入功率因数达0.95以上。该系统运行效率高、节能效果好、性能可靠，对风机安全运行和节能降耗有重要作用。

【技术实现步骤摘要】
一种风机高效运行控制系统所属
本专利技术涉及一种风机高效运行控制系统，适用于机械领域。
技术介绍
风机是工业生产中的通用设备，在冶金、水泥、矿山等多种行业均有应用，其耗电量约占全国总发电量的1/3。随着能源形势的日益严峻和环境污染的加剧，近年来国家要求各工矿企业节能减排，对现有设备积极地进行节能改造。由于风机应用范围大、耗电量高，因此对风机进行节能技术改造，提高风机运行效率势在必行。
技术实现思路
本专利技术提出了一种风机高效运行控制系统，主要由风机变频调速系统和数据采集及状态监测系统组成。该系统运行效率高、节能效果好、性能可靠，对风机安全运行和节能降耗有重要作用。本专利技术所采用的技术方案是。所述风机控制系统主要由变频调速系统和现场数据采集及状态监测系统构成。所述变频调速系统的核心部件为变频器，此项目选用TMdrive-MV2180/6kV完美无谐波变频器。该变频器达到IEEE-519要求标准，不需要更换原设电动机。输出电流基本为正弦波，减少了电动机的高次谐波损失。不需设输出变压器，消除了由此造成的效率损失。所述变频调速系统采用二极管全波整流，显著提高了功率因数，输入功率因数达0.95以上。当功率单元出现故障时，主控系统对各种信号协调，在条件满足后，用最短的时间将出现故障的功率单元进行旁路切除。主控系统通过改变算法，重新计算输出波形，保持输出电压波形的完整。当引发功率单元出现旁通的故障消失后，功率单元将该信息通知主控系统，主控系统根据实际情况自动恢复该功率单元的正常工作。由于上述过程是自动完成的，所以大大降低了停机的概率。工变切换是指在变频器发生故障后，自动切换到工频运行，在变频器具备运行条件后，自动从工频切换为变频的功能。主回路中采用了最新的高压ICBT，在减少部件数量的同时，也大幅度提高了可靠性。所述现场数据采集及状态监测系统硬件平台采用PC-DAQ/PCI结构。PCI总线是应用最广泛的计算机内部总线之一，将数据采集卡插入计算机的PCI插槽中即可。该系统相对于传统仪器而言，成本更低、操纵更灵活、性能更强。所述采集卡选用NI公司的NIPCI-6259M型采集卡(具有32通道，4路模拟输出，48路数字I/0)。所述烟尘传感器选用HS-200，可用于各种颗粒污染物浓度实时连续测量，采用激光背散射原理，不受烟道的机械振动及烟气温度不均造成的折射率不均导致的光束摆动影响。所述振动传感器选用RP6700DK，外部接线有防爆保护，4~20mA电流输出，安装容易，每个风机轴承各两个，呈900夹角布置，报警速度8mm/s，停车速度10mm/s压力传感器选用PT124B-215本安防爆压力变送器，抗干扰能力超强、量程覆盖范围宽，稳定性好、灵敏度高。输出为4~20mA电流。所述温度传感器选用WR-202，该温度传感器热响应时间快、抗热性能强、耐高压、抗震、安装方式多样化，具有防爆外壳。所述转速传感器选用YD-60磁电转速传感器，体积小、结实可靠、寿命长、不需电源和润滑油，为非接触式测量方式。所述风量传感器选用KV621，其精度高、耐腐蚀、长期稳定性高。外壳采用耐高温防腐材料，适于在恶劣环境下使用。重复性、高低风速跟随等性能较好。所述风机控制系统软件部分的设计采用LabVIEW语言进行编程，用户可以在短时间内完成硬件连接、现场数据采集、显示、存储和分析等一整套测试系统的创建。所述控制监测系统软件具有风机数据采集、信号分析、显示、报警和数据存储与打印报表等功能，实现风机运行状态的实时监测。本专利技术的有益效果是：该控制系统控制效果实时性强、、系统运行效率高、节能效果好、性能可靠，对风机安全运行和节能降耗有重要作用。附图说明图1是本专利技术的风机控制系统结构图。具体实施方式下面结合附图和实施例对本专利技术作进一步说明。如图1，风机控制系统主要由变频调速系统和现场数据采集及状态监测系统构成。变频调速系统的核心部件为变频器，此项目选用TMdrive-MV2180/6kV完美无谐波变频器。该变频器达到IEEE-519要求标准，不需要更换原设电动机。输出电流基本为正弦波，减少了电动机的高次谐波损失。不需设输出变压器，消除了由此造成的效率损失。变频调速系统采用二极管全波整流，显著提高了功率因数，输入功率因数达0.95以上。当功率单元出现故障时，主控系统对各种信号协调，在条件满足后，用最短的时间将出现故障的功率单元进行旁路切除。主控系统通过改变算法，重新计算输出波形，保持输出电压波形的完整。当引发功率单元出现旁通的故障消失后，功率单元将该信息通知主控系统，主控系统根据实际情况自动恢复该功率单元的正常工作。由于上述过程是自动完成的，所以大大降低了停机的概率。工变切换是指在变频器发生故障后，自动切换到工频运行，在变频器具备运行条件后，自动从工频切换为变频的功能。主回路中采用了最新的高压ICBT，在减少部件数量的同时，也大幅度提高了可靠性。现场数据采集及状态监测系统硬件平台采用PC-DAQ/PCI结构。PCI总线是应用最广泛的计算机内部总线之一，将数据采集卡插入计算机的PCI插槽中即可。该系统相对于传统仪器而言，成本更低、操纵更灵活、性能更强。采集卡选用NI公司的NIPCI-6259M型采集卡(具有32通道，4路模拟输出，48路数字I/0)。烟尘传感器选用HS-200，可用于各种颗粒污染物浓度实时连续测量，采用激光背散射原理，不受烟道的机械振动及烟气温度不均造成的折射率不均导致的光束摆动影响。振动传感器选用RP6700DK，外部接线有防爆保护，4~20mA电流输出，安装容易，每个风机轴承各两个，呈900夹角布置，报警速度8mm/s，停车速度10mm/s压力传感器选用PT124B-215本安防爆压力变送器，抗干扰能力超强、量程覆盖范围宽，稳定性好、灵敏度高。输出为4~20mA电流。温度传感器选用WR-202，该温度传感器热响应时间快、抗热性能强、耐高压、抗震、安装方式多样化，具有防爆外壳。转速传感器选用YD-60磁电转速传感器，体积小、结实可靠、寿命长、不需电源和润滑油，为非接触式测量方式。风量传感器选用KV621，其精度高、耐腐蚀、长期稳定性高。外壳采用耐高温防腐材料，适于在恶劣环境下使用。重复性、高低风速跟随等性能较好。风机控制系统软件部分的设计采用LabVIEW语言进行编程。LabVIEW是一种图形化编程语言，用户可以在短时间内完成硬件连接、现场数据采集、显示、存储和分析等一整套测试系统的创建。控制监测系统软件具有风机数据采集、信号分析、显示、报警和数据存储与打印报表等功能，实现风机运行状态的实时监测。转炉风机改为应用高压变频器调速控制之后，其响应速度快、速精度高、可靠性强、节能效果明显。运行过程中的耗电量减少，经测算比之前的液力偶合器调速系统节电率高29%。改造后风机检修周期由原来25d延长至45d，延长了风机的使用寿命，减少了设备的维护量，可降低维修费用。变频调速控制系统满足除尘的要求，改造后没有发生溢烟情况，从未发生影响生产的事故。转炉变频调速控制系统的应用表明通过生产过程中风机的变频调速，既能保证转炉的除尘要求，又能实现风机节能，保证了风机连续高效运行。同时风机监测系统的应用，可以为现场工作人员及时准确地提供风机的状态信息，提高了风机运行的安本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种风机高效运行控制系统，其特征是：所述风机控制系统主要由变频调速系统和现场数据采集及状态监测系统构成。

【技术特征摘要】
1.一种风机高效运行控制系统，其特征是：所述风机控制系统主要由变频调速系统和现场数据采集及状态监测系统构成。2.根据权利要求1所述的一种风机高效运行控制系统，其特征是：所述变频调速系统的核心部件为变频器，此项目选用TMdrive-MV2180/6kV完美无谐波变频器。3.根据权利要求1所述的一种风机高效运行控制系统，其特征是：所述变频调速系统采用二极管全波整流，显著提高了功率因数，输入功率因数达0.95以上。4.根据权利要求1所述的一种风机高效运行控制系统，其特征是：所述现场数据采集及状态监测系统硬件平台采用PC-DAQ/PCI结构。5.根据权利要求1所述的一种风机高效运行控制系统，其特征是：所述烟尘传感器选用HS-200，可用于各种颗粒污染物浓度实时连续测量，采用激光背散射原理，不受烟道的机械振动及烟气温度不均造成的折射率不均导致的光束摆动影响。6.根据权利要求1所述的一种风机高效运行控制系统，其特征是：所述振动传感器选用RP6700DK，外部接线有防爆保护，4~20mA电流输出，安装容易，每...

【专利技术属性】
技术研发人员：王艺霖，
申请(专利权)人：王艺霖，
类型：发明
国别省市：辽宁,21