[發明專利]一種風機高效運行控制系統

在審

• 申請號: 201610693351.4
• 申請日: 2016-08-20
• 公開（公告）號: CN107786147A
• 公開（公告）日: 2018-03-09
• 發明（設計）人: 王藝霖
• 申請（專利權）人: 王藝霖
• 主分類號: H02P27/04
• 分類號: H02P27/04;G01D21/02
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

所屬技術領域

本發明涉及一種風機高效運行控制系統，適用于機械領域。

背景技術

風機是工業生產中的通用設備，在冶金、水泥、礦山等多種行業均有應用，其耗電量約占全國總發電量的1/3。隨著能源形勢的日益嚴峻和環境污染的加劇，近年來國家要求各工礦企業節能減排，對現有設備積極地進行節能改造。由于風機應用范圍大、耗電量高，因此對風機進行節能技術改造，提高風機運行效率勢在必行。

發明內容

本發明提出了一種風機高效運行控制系統，主要由風機變頻調速系統和數據采集及狀態監測系統組成。該系統運行效率高、節能效果好、性能可靠，對風機安全運行和節能降耗有重要作用。

本發明所采用的技術方案是。

所述風機控制系統主要由變頻調速系統和現場數據采集及狀態監測系統構成。

所述變頻調速系統的核心部件為變頻器，此項目選用TMdrive-MV 2180/6kV完美無諧波變頻器。該變頻器達到IEEE-519要求標準，不需要更換原設電動機。輸出電流基本為正弦波，減少了電動機的高次諧波損失。不需設輸出變壓器，消除了由此造成的效率損失。

所述變頻調速系統采用二極管全波整流，顯著提高了功率因數，輸入功率因數達0.95以上。當功率單元出現故障時，主控系統對各種信號協調，在條件滿足后，用最短的時間將出現故障的功率單元進行旁路切除。主控系統通過改變算法，重新計算輸出波形，保持輸出電壓波形的完整。當引發功率單元出現旁通的故障消失后，功率單元將該信息通知主控系統，主控系統根據實際情況自動恢復該功率單元的正常工作。由于上述過程是自動完成的，所以大大降低了停機的概率。工變切換是指在變頻器發生故障后，自動切換到工頻運行，在變頻器具備運行條件后，自動從工頻切換為變頻的功能。主回路中采用了最新的高壓ICBT，在減少部件數量的同時，也大幅度提高了可靠性。

所述現場數據采集及狀態監測系統硬件平臺采用PC-DAQ/PCI結構。PCI總線是應用最廣泛的計算機內部總線之一，將數據采集卡插入計算機的PCI插槽中即可。該系統相對于傳統儀器而言，成本更低、操縱更靈活、性能更強。

所述采集卡選用NI公司的NI PCI-6259 M型采集卡(具有32通道，4路模擬輸出，48路數字I/0)。

所述煙塵傳感器選用HS-200，可用于各種顆粒污染物濃度實時連續測量，采用激光背散射原理，不受煙道的機械振動及煙氣溫度不均造成的折射率不均導致的光束擺動影響。

所述振動傳感器選用RP6700DK，外部接線有防爆保護，4~20mA電流輸出，安裝容易，每個風機軸承各兩個，呈900夾角布置，報警速度8mm/s，停車速度10mm/s壓力傳感器選用PT124B-215本安防爆壓力變送器，抗干擾能力超強、量程覆蓋范圍寬，穩定性好、靈敏度高。輸出為4~20mA電流。

所述溫度傳感器選用WR-202，該溫度傳感器熱響應時間快、抗熱性能強、耐高壓、抗震、安裝方式多樣化，具有防爆外殼。

所述轉速傳感器選用YD-60磁電轉速傳感器，體積小、結實可靠、壽命長、不需電源和潤滑油，為非接觸式測量方式。

所述風量傳感器選用KV621，其精度高、耐腐蝕、長期穩定性高。外殼采用耐高溫防腐材料，適于在惡劣環境下使用。重復性、高低風速跟隨等性能較好。

所述風機控制系統軟件部分的設計采用LabVIEW語言進行編程，用戶可以在短時間內完成硬件連接、現場數據采集、顯示、存儲和分析等一整套測試系統的創建。

所述控制監測系統軟件具有風機數據采集、信號分析、顯示、報警和數據存儲與打印報表等功能，實現風機運行狀態的實時監測。

本發明的有益效果是：該控制系統控制效果實時性強、、系統運行效率高、節能效果好、性能可靠，對風機安全運行和節能降耗有重要作用。

附圖說明

圖1是本發明的風機控制系統結構圖。

具體實施方式

下面結合附圖和實施例對本發明作進一步說明。

如圖1，風機控制系統主要由變頻調速系統和現場數據采集及狀態監測系統構成。

變頻調速系統的核心部件為變頻器，此項目選用TMdrive-MV 2180/6kV完美無諧波變頻器。該變頻器達到IEEE-519要求標準，不需要更換原設電動機。輸出電流基本為正弦波，減少了電動機的高次諧波損失。不需設輸出變壓器，消除了由此造成的效率損失。