[發明專利]一種用于多負載的變頻調速系統及其方法

在審

• 申請號: 201510659634.2
• 申請日: 2015-10-14
• 公開（公告）號: CN105227001A
• 公開（公告）日: 2016-01-06
• 發明（設計）人: 陳志新;羅仁俊;黃歡;鐘強;鄧霆;王博;王飛鵬;何健明;何伯鈞;鄧飛;李嘉;張志;雷立;熊強;汪小梅;歐海平;高峰雷;夏艷華
• 申請（專利權）人: 株洲變流技術國家工程研究中心有限公司
• 主分類號: H02P1/58
• 分類號: H02P1/58;H02P27/04
• 代理公司: 湖南兆弘專利事務所 43008
• 代理人: 周長清;胡君

技術領域

本發明涉及負載起動與調節技術領域，尤其涉及一種用于多負載的變頻調速系統及其方法。

背景技術

在部分工藝系統中，如多級氣體壓縮機系統，可能存在有多套負載，因而由工藝要求通常需要在不同的時間段對各個負載起停或速度進行調節；為實現各個負載的軟起動、變頻調速，若為每套負載均設置一套軟起動、變頻調速裝置，則會大大提高系統成本。目前針對大功率多負載還只存在多負載起動的解決方案，無法實現速度調節功能，且多負載起動中一般是使用普通水阻、晶閘管軟起動器等來直接執行起動，電流通常只能控制在一定范圍內（一般為4倍額定電流以下），難以將負載電流控制在額定電流以下，對電網的影響較大，且會導致能源浪費，同時易于造成機組機械損傷等。

發明內容

本發明要解決的技術問題就在于：針對現有技術存在的技術問題，本發明提供一種能夠實現多負載的變頻軟起動以及變頻調節，且結構原理簡單、操作簡便、所需成本低、對電網影響小且可擴展性好的用于多負載的變頻調速系統及其方法。

為解決上述技術問題，本發明提出的技術方案為：

一種用于多負載的變頻調速系統，包括相互連接的用于執行變頻調速的變頻器裝置以及用于控制多個負載的多負載控制裝置，所述變頻器裝置通過第一斷路器QF1接入高壓電源，所述多負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關支路，每條所述切換開關支路的輸出端連接一個負載，輸入端分為兩路，其中一路通過接入斷路器連接高壓電源，另一路通過變頻切換開關連接所述變頻器裝置；通過所述控制器控制各條切換開關支路中接入斷路器、變頻切換開關的開斷。

作為本發明系統的進一步改進：所述變頻器裝置的輸入端設置有第一開關QS1，輸出端設置有第二開關QS2。

作為本發明系統的進一步改進：所述變頻切換開關為接觸器或真空斷路器。

作為本發明系統的進一步改進：所述控制器為PLC。

作為本發明系統的進一步改進：每條所述切換開關支路還包括設置在負載端的電流檢測模塊，所述電流檢測模塊與所述控制器連接。

本發明進一步提供一種利用上述變頻調速系統的方法，所述方法包括多負載變頻起動步驟，具體步驟包括：

1）初始狀態下斷開第一斷路器QF1、各條所述切換開關支路中接入斷路器、變頻切換開關；選取一個負載作為當前需要執行變頻調速的目標負載，轉入執行步驟2）；

2）通過所述控制器控制閉合所述第一斷路器QF1，并將目標負載所對應的所述切換開關支路中變頻切換開關閉合，由變頻器裝置控制目標負載執行變頻軟起動，目標負載達到軟起動要求后，所述控制器控制將目標負載所對應的所述切換開關支路中接入斷路器閉合、變頻切換開關斷開，轉入執行步驟3）；

3）取下一個負載作為當前需要執行變頻調速的目標負載，返回執行步驟2）。

作為本發明方法的進一步改進：所述步驟2）中目標負載執行變頻軟起動的具體步驟為：

2.1）由變頻器裝置控制目標負載運行，并判斷目標負載的轉速是否達到額定值，如果是，將目標負載所對應的所述切換開關支路中接入斷路器閉合，轉入執行步驟2.2），否則返回執行步驟2.1）；

2.2）調節變頻器裝置的輸出相位和幅值，若所述輸出相位、幅值達到起動要求，轉入執行步驟2.3），否則返回執行步驟2.2）；

2.3）所述控制器控制將目標負載所對應的所述切換開關支路中變頻切換開關斷開，完成目標負載的軟起動過程，轉入執行步驟3）。

作為本發明方法的進一步改進，所述多負載變頻起動步驟后還包括負載變頻調節步驟，具體步驟為：若需要對指定負載進行變頻調節，所述控制器控制將指定負載所對應的所述切換開關支路中接入斷路器斷開、變頻切換開關閉合，使得指定負載轉換為變頻模式運行，通過所述變頻器裝置對指定負載進行變頻調節。

作為本發明方法的進一步改進，所述變頻器裝置對指定負載進行變頻調節的具體步驟為：由所述變頻器裝置調節指定負載的轉速并進行跟蹤，直至指定負載的轉速達到所需大小。

與現有技術相比，本發明的優點在于：

1）本發明通過設置多條切換開關控制各負載接入變頻器或高壓電源，則通過控制器控制各條切換開關的開斷，即可實現由一套變頻器裝置拖動多套負載的依次軟起動以及指定負載的變頻調節，滿足多負載系統的工藝需求且實現操作簡單，極大的降低了多負載起動、調速系統所需的成本以及占用空間體積，且提高了多負載的起動、調節效率；