一種用于多負(fù)載的變頻調(diào)速系統(tǒng)及其方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及負(fù)載起動(dòng)與調(diào)節(jié)技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種用于多負(fù)載的變頻調(diào)速系統(tǒng)及其方法。
【背景技術(shù)】
[0002]在部分工藝系統(tǒng)中，如多級(jí)氣體壓縮機(jī)系統(tǒng)，可能存在有多套負(fù)載，因而由工藝要求通常需要在不同的時(shí)間段對(duì)各個(gè)負(fù)載起?；蛩俣冗M(jìn)行調(diào)節(jié)；為實(shí)現(xiàn)各個(gè)負(fù)載的軟起動(dòng)、變頻調(diào)速，若為每套負(fù)載均設(shè)置一套軟起動(dòng)、變頻調(diào)速裝置，則會(huì)大大提高系統(tǒng)成本。目前針對(duì)大功率多負(fù)載還只存在多負(fù)載起動(dòng)的解決方案，無(wú)法實(shí)現(xiàn)速度調(diào)節(jié)功能，且多負(fù)載起動(dòng)中一般是使用普通水阻、晶閘管軟起動(dòng)器等來(lái)直接執(zhí)行起動(dòng)，電流通常只能控制在一定范圍內(nèi)(一般為4倍額定電流以下)，X隹以將負(fù)載電流控制在額定電流以下，對(duì)電網(wǎng)的影響較大，且會(huì)導(dǎo)致能源浪費(fèi)，同時(shí)易于造成機(jī)組機(jī)械損傷等。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明要解決的技術(shù)問(wèn)題就在于:針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)存在的技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明提供一種能夠?qū)崿F(xiàn)多負(fù)載的變頻軟起動(dòng)以及變頻調(diào)節(jié)，且結(jié)構(gòu)原理簡(jiǎn)單、操作簡(jiǎn)便、所需成本低、對(duì)電網(wǎng)影響小且可擴(kuò)展性好的用于多負(fù)載的變頻調(diào)速系統(tǒng)及其方法。
[0004]為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明提出的技術(shù)方案為:
一種用于多負(fù)載的變頻調(diào)速系統(tǒng)，包括相互連接的用于執(zhí)行變頻調(diào)速的變頻器裝置以及用于控制多個(gè)負(fù)載的多負(fù)載控制裝置，所述變頻器裝置通過(guò)第一斷路器QFl接入高壓電源，所述多負(fù)載控制裝置包括控制器以及分別與所述控制器連接的多條切換開(kāi)關(guān)支路，每條所述切換開(kāi)關(guān)支路的輸出端連接一個(gè)負(fù)載，輸入端分為兩路，其中一路通過(guò)接入斷路器連接高壓電源，另一路通過(guò)變頻切換開(kāi)關(guān)連接所述變頻器裝置；通過(guò)所述控制器控制各條切換開(kāi)關(guān)支路中接入斷路器、變頻切換開(kāi)關(guān)的開(kāi)斷。
[0005]作為本發(fā)明系統(tǒng)的進(jìn)一步改進(jìn):所述變頻器裝置的輸入端設(shè)置有第一開(kāi)關(guān)QS1，輸出端設(shè)置有第二開(kāi)關(guān)QS2。
[0006]作為本發(fā)明系統(tǒng)的進(jìn)一步改進(jìn):所述變頻切換開(kāi)關(guān)為接觸器或真空斷路器。
[0007]作為本發(fā)明系統(tǒng)的進(jìn)一步改進(jìn):所述控制器為PLC。
[0008]作為本發(fā)明系統(tǒng)的進(jìn)一步改進(jìn):每條所述切換開(kāi)關(guān)支路還包括設(shè)置在負(fù)載端的電流檢測(cè)模塊，所述電流檢測(cè)模塊與所述控制器連接。
[0009]本發(fā)明進(jìn)一步提供一種利用上述變頻調(diào)速系統(tǒng)的方法，所述方法包括多負(fù)載變頻起動(dòng)步驟，具體步驟包括:
1)初始狀態(tài)下斷開(kāi)第一斷路器QF1、各條所述切換開(kāi)關(guān)支路中接入斷路器、變頻切換開(kāi)關(guān)；選取一個(gè)負(fù)載作為當(dāng)前需要執(zhí)行變頻調(diào)速的目標(biāo)負(fù)載，轉(zhuǎn)入執(zhí)行步驟2);
2)通過(guò)所述控制器控制閉合所述第一斷路器QF1，并將目標(biāo)負(fù)載所對(duì)應(yīng)的所述切換開(kāi)關(guān)支路中變頻切換開(kāi)關(guān)閉合，由變頻器裝置控制目標(biāo)負(fù)載執(zhí)行變頻軟起動(dòng)，目標(biāo)負(fù)載達(dá)到軟起動(dòng)要求后，所述控制器控制將目標(biāo)負(fù)載所對(duì)應(yīng)的所述切換開(kāi)關(guān)支路中接入斷路器閉合、變頻切換開(kāi)關(guān)斷開(kāi)，轉(zhuǎn)入執(zhí)行步驟3);
3)取下一個(gè)負(fù)載作為當(dāng)前需要執(zhí)行變頻調(diào)速的目標(biāo)負(fù)載，返回執(zhí)行步驟2)。
[0010]作為本發(fā)明方法的進(jìn)一步改進(jìn):所述步驟2)中目標(biāo)負(fù)載執(zhí)行變頻軟起動(dòng)的具體步驟為:
2.1)由變頻器裝置控制目標(biāo)負(fù)載運(yùn)行，并判斷目標(biāo)負(fù)載的轉(zhuǎn)速是否達(dá)到額定值，如果是，將目標(biāo)負(fù)載所對(duì)應(yīng)的所述切換開(kāi)關(guān)支路中接入斷路器閉合，轉(zhuǎn)入執(zhí)行步驟2.2)，否則返回執(zhí)行步驟2.1);
2.2)調(diào)節(jié)變頻器裝置的輸出相位和幅值，若所述輸出相位、幅值達(dá)到起動(dòng)要求，轉(zhuǎn)入執(zhí)行步驟2.3)，否則返回執(zhí)行步驟2.2);
2.3)所述控制器控制將目標(biāo)負(fù)載所對(duì)應(yīng)的所述切換開(kāi)關(guān)支路中變頻切換開(kāi)關(guān)斷開(kāi)，完成目標(biāo)負(fù)載的軟起動(dòng)過(guò)程，轉(zhuǎn)入執(zhí)行步驟3)。
[0011]作為本發(fā)明方法的進(jìn)一步改進(jìn)，所述多負(fù)載變頻起動(dòng)步驟后還包括負(fù)載變頻調(diào)節(jié)步驟，具體步驟為:若需要對(duì)指定負(fù)載進(jìn)行變頻調(diào)節(jié)，所述控制器控制將指定負(fù)載所對(duì)應(yīng)的所述切換開(kāi)關(guān)支路中接入斷路器斷開(kāi)、變頻切換開(kāi)關(guān)閉合，使得指定負(fù)載轉(zhuǎn)換為變頻模式運(yùn)行，通過(guò)所述變頻器裝置對(duì)指定負(fù)載進(jìn)行變頻調(diào)節(jié)。
[0012]作為本發(fā)明方法的進(jìn)一步改進(jìn)，所述變頻器裝置對(duì)指定負(fù)載進(jìn)行變頻調(diào)節(jié)的具體步驟為:由所述變頻器裝置調(diào)節(jié)指定負(fù)載的轉(zhuǎn)速并進(jìn)行跟蹤，直至指定負(fù)載的轉(zhuǎn)速達(dá)到所需大小。
[0013]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)在于:
1)本發(fā)明通過(guò)設(shè)置多條切換開(kāi)關(guān)控制各負(fù)載接入變頻器或高壓電源，則通過(guò)控制器控制各條切換開(kāi)關(guān)的開(kāi)斷，即可實(shí)現(xiàn)由一套變頻器裝置拖動(dòng)多套負(fù)載的依次軟起動(dòng)以及指定負(fù)載的變頻調(diào)節(jié)，滿足多負(fù)載系統(tǒng)的工藝需求且實(shí)現(xiàn)操作簡(jiǎn)單，極大的降低了多負(fù)載起動(dòng)、調(diào)速系統(tǒng)所需的成本以及占用空間體積，且提高了多負(fù)載的起動(dòng)、調(diào)節(jié)效率；
2)本發(fā)明采用變頻器對(duì)各負(fù)載執(zhí)行變頻軟起動(dòng)，具有良好的軟起動(dòng)性能，能夠有效將負(fù)載電流控制在額定電流以下，減小起動(dòng)過(guò)程對(duì)電網(wǎng)側(cè)的沖擊影響；
3)本發(fā)明通過(guò)控制器控制相應(yīng)切換開(kāi)關(guān)，可將處于工頻模式的負(fù)載轉(zhuǎn)為接入變頻器進(jìn)行變頻調(diào)節(jié)，實(shí)現(xiàn)對(duì)指定負(fù)載的變頻調(diào)節(jié)功能，從而可根據(jù)實(shí)際需要調(diào)節(jié)各負(fù)載，提高多負(fù)載系統(tǒng)的運(yùn)行效率，同時(shí)由變頻器進(jìn)行變頻調(diào)節(jié)還可以減少對(duì)網(wǎng)側(cè)影響；
4)本發(fā)明各套負(fù)載通過(guò)切換開(kāi)關(guān)支路并行接入，可以根據(jù)實(shí)際所需控制的負(fù)載配置變頻調(diào)速系統(tǒng)，因而負(fù)載的接入與切出均不會(huì)影響其他負(fù)載的變頻調(diào)速功能，具有良好的可擴(kuò)展性能。
【附圖說(shuō)明】
[0014]圖1是本實(shí)施例用于多負(fù)載的變頻調(diào)速系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)不意圖。
[0015]圖2是本實(shí)施例中執(zhí)行一套負(fù)載變頻軟起動(dòng)的實(shí)現(xiàn)流程示意圖。
[0016]圖3是本實(shí)施例中負(fù)載變頻調(diào)速的實(shí)現(xiàn)流程示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0017]以下結(jié)合說(shuō)明書附圖和具體優(yōu)選的實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步描述，但并不因此而限制本發(fā)明的保護(hù)范圍。
[0018]如圖1所示，本實(shí)施例用于多負(fù)載的變頻調(diào)速系統(tǒng)，以負(fù)載包括Ml、M2、M3三套為例，包括相互連接的用于執(zhí)行變頻調(diào)速的變頻器裝置以及用于控制多套負(fù)載(M1、M2、M3)的多負(fù)載控制裝置，變頻器裝置通過(guò)第一斷路器QFl接入高壓電源，多負(fù)載控制裝置包括控制器以及分別與控制器連接的多條切換開(kāi)關(guān)支路(切換開(kāi)關(guān)支路1，2，3)，每條切換開(kāi)關(guān)支路的輸出端連接一套負(fù)載，輸入端分為兩路，其中一路通過(guò)接入斷路器連接高壓電源，另一路通過(guò)變頻切換開(kāi)關(guān)連接變頻器裝置；通過(guò)控制器控制各條切換開(kāi)關(guān)支路中接入斷路器、變頻切換開(kāi)關(guān)的開(kāi)斷。其中切換開(kāi)關(guān)支路1、2、3的接入斷路器分別對(duì)應(yīng)為第二斷路器QF2、第三斷路器QF3以及第四斷路器QF4，變頻切換開(kāi)關(guān)分別對(duì)應(yīng)為第一切換開(kāi)關(guān)KMl、第二切換開(kāi)關(guān)KM2以及第三切換開(kāi)關(guān)KM3。本實(shí)施例各條切換開(kāi)關(guān)支路設(shè)置在PLC開(kāi)關(guān)柜中，通過(guò)PLC控制系統(tǒng)控制開(kāi)關(guān)柜中各切換開(kāi)關(guān)、斷路器。
[0019]本實(shí)施例中，當(dāng)需要對(duì)指定負(fù)載進(jìn)行軟起動(dòng)時(shí)，將第一斷路器QFl閉合、變頻切換開(kāi)關(guān)閉合，指定負(fù)載接入變頻器裝置執(zhí)行變頻軟起動(dòng)，軟起動(dòng)完成后將指定負(fù)載對(duì)應(yīng)的接入接觸器閉合、變頻切換開(kāi)關(guān)斷開(kāi)，指定負(fù)載轉(zhuǎn)入工頻運(yùn)行模式；當(dāng)需要對(duì)指定負(fù)載進(jìn)行變頻調(diào)節(jié)時(shí)，將指定負(fù)載對(duì)應(yīng)的接入接觸器斷開(kāi)、變頻切換開(kāi)關(guān)閉合，指定負(fù)載接入變頻器裝置進(jìn)行變頻調(diào)節(jié)。
[0020]本實(shí)施例采用上述結(jié)構(gòu)，由控制器控制各條切換開(kāi)關(guān)的開(kāi)斷，控制切換各負(fù)載軟起動(dòng)、變頻調(diào)節(jié)，從而可實(shí)現(xiàn)由一套變頻器裝置拖動(dòng)多套負(fù)載(負(fù)載數(shù)大于等于3)的依次軟起動(dòng)以及指定負(fù)載的變頻調(diào)節(jié)，滿足多負(fù)載系統(tǒng)的工藝需求且實(shí)現(xiàn)操作簡(jiǎn)單，極大的降低了多負(fù)載起動(dòng)、調(diào)速系統(tǒng)所需的成本以及占用空間體積，提高多負(fù)載的起動(dòng)、調(diào)節(jié)效率；同時(shí)，變頻器的軟起動(dòng)性能要遠(yuǎn)優(yōu)于傳統(tǒng)的固態(tài)、水阻軟起器等直接起動(dòng)方式，能夠有效將負(fù)載電流控制在額定電流以下，減小起動(dòng)過(guò)程對(duì)電網(wǎng)側(cè)的沖擊影響。
[0021]本實(shí)施例上述結(jié)構(gòu)，通過(guò)控制器控制相應(yīng)切換開(kāi)關(guān)，可將處于工頻模式的負(fù)載轉(zhuǎn)為接入變頻器進(jìn)行變頻調(diào)節(jié)，實(shí)現(xiàn)對(duì)指定負(fù)載的變頻調(diào)節(jié)功能，從而可根據(jù)實(shí)際需要調(diào)節(jié)各負(fù)載，提高多負(fù)載系統(tǒng)的運(yùn)行效率，同時(shí)由變頻器進(jìn)行變頻調(diào)節(jié)還可以減少對(duì)網(wǎng)側(cè)影響。
[0022]本實(shí)施中各套負(fù)載(Ml，M2，M3)通過(guò)切換開(kāi)關(guān)支路(切換開(kāi)關(guān)支路1，2，3)并行接入，可以根據(jù)實(shí)際所需拓展為多條切換開(kāi)關(guān)支路控制多套負(fù)載，負(fù)載的接入與切出均不會(huì)影響系統(tǒng)中其他負(fù)載的變頻調(diào)速功能，具有良好的可擴(kuò)展性能。
[0023]本實(shí)施例中，變頻器裝置的輸入端設(shè)置有第一開(kāi)關(guān)QS1，輸出端設(shè)置有第二開(kāi)關(guān)