Aplicación del convertidor de frecuencia en aire acondicionado marino: Aplicación del convertidor de frecuencia en aire acondicionado PPT
Resumen: Este artículo analiza las características de los aires acondicionados inverter marinos bajo diferentes presiones de viento, y obtiene los métodos básicos de uso y mantenimiento de los aires acondicionados inverter. Palabras clave: conversión de frecuencia; aire acondicionado 1 Introducción La tecnología de conversión de frecuencia es una nueva tecnología desarrollada a principios de la década de 1990 y ahora se ha utilizado con madurez en el campo de los acondicionadores de aire domésticos de frecuencia variable. En comparación con los acondicionadores de aire tradicionales, los acondicionadores de aire domésticos con inversor tienen las ventajas de un alto contenido tecnológico, un funcionamiento rápido e inteligente, ahorro de energía y protección del medio ambiente. En comparación con los barcos de reconocimiento de primera y segunda generación, el nuevo barco de reconocimiento también utiliza tecnología de conversión de frecuencia en el sistema de aire acondicionado para proporcionar un ambiente de trabajo y de vida más cómodo para la tripulación, al tiempo que mejora la confiabilidad operativa del sistema de aire acondicionado y reduciendo el costo operativo del sistema de aire acondicionado. El tema principal de nuestra investigación es qué tan efectivo es el uso de convertidores de frecuencia en el ahorro de energía y la protección del medio ambiente. A través del análisis técnico, este artículo analiza cuantitativamente los parámetros técnicos de los ventiladores bajo diferentes condiciones de presión del viento y deriva un nuevo método básico para medir las características operativas de los acondicionadores de aire de frecuencia variable en barcos y el uso y mantenimiento de los acondicionadores de aire de frecuencia variable.
2 Diferencias entre los aires acondicionados inverter domésticos y marinos
2.1 Principios de los aires acondicionados inverter domésticos
En la actualidad, existen dos métodos de conversión de frecuencia ampliamente utilizados en los hogares. Los acondicionadores de aire con inversor son conversión de frecuencia de CA y conversión de frecuencia de CC, entre los cuales se usa ampliamente la conversión de frecuencia de CA. La conversión de frecuencia de CA convierte la parte de suministro de energía del aire acondicionado en CC a través de un circuito rectificador para proporcionar corriente CC para el inversor y luego, a través de un inversor trifásico, la CC se convierte en CA trifásica con frecuencia variable para impulsar el compresor inversor.
Para que el aire acondicionado se adapte a la temperatura y condiciones interiores, el controlador PWM genera una señal y funcionamiento adecuado a través del microprocesador en función de la diferencia entre la temperatura ambiente detectada por la unidad interior y la configurada. Señal de frecuencia de temperatura, esta señal de frecuencia de operación variable hace que el inversor genere un voltaje de CA trifásico simulado a través del circuito de control PWM y lo aplica al motor de inducción trifásico del compresor, lo que hace que la velocidad del motor cambie para lograr la temperatura. propósito de ajustar la capacidad de enfriamiento del compresor.
2.2 Principio del aire acondicionado de frecuencia variable marino
El control de conversión de frecuencia de un acondicionador de aire de un determinado barco no utiliza el método de conversión de frecuencia de un compresor de velocidad variable, sino el compresor de tornillo. proporciona agua refrigerante con una temperatura constante a cada aire acondicionado. Instale convertidores de frecuencia en los ventiladores de suministro de aire y de retorno de aire de cada aire acondicionado, y ajuste la velocidad del ventilador de acuerdo con la señal de presión del viento establecida para ajustar la temperatura interior y el volumen de suministro de aire. .
Como se muestra en el diagrama de control del aire acondicionado, primero configure la presión del aire en la salida del ventilador de suministro de aire del aire acondicionado. El sensor de presión del viento ingresa 4-10 mA al PLC del aire acondicionado. El PLC del acondicionador ajustará la presión del aire de acuerdo con la presión del viento real y la configuración. Compare la presión de aire constante y luego envíe 0-10 V al convertidor de frecuencia para ajustar la frecuencia adecuada al ventilador de suministro de aire. f y ajuste la velocidad N del ventilador de suministro de aire, de modo que la presión del aire de salida alcance el valor establecido.
En la fórmula, s——deslizamiento;
N——velocidad del motor, la unidad es r/min;
f——frecuencia eléctrica, la unidad es Hz;
P——número de pares de polos magnéticos del motor.
3 Análisis de las características de conversión de frecuencia de los acondicionadores de aire marinos
Para analizar cuantitativamente las características del convertidor de frecuencia en el ventilador del aire acondicionado, estudiamos cambiando el valor de ajuste de la presión del viento. del ventilador de suministro de aire del mismo aire acondicionado. La influencia del convertidor de frecuencia en los ventiladores bajo diferentes cargas. Tomando el aire acondicionado AC-18 como ejemplo, configuramos la presión del viento en 1000-2200 Pa y registramos la frecuencia de salida, la velocidad del motor, la corriente del motor, el voltaje del motor, la potencia del motor y el par del motor para su análisis.
3.1 Ajuste con precisión la presión del viento con un amplio rango de ajuste
El uso de convertidores de frecuencia permite ajustar con precisión la presión del viento en la salida del ventilador según las necesidades del personal y el viento. La fluctuación de presión se puede controlar dentro de ± entre 50 Pa. En el diagrama de frecuencia del ventilador del aire acondicionado-presión del viento, podemos ver que al cambiar diferentes frecuencias, la presión del viento se puede ajustar arbitrariamente de 1000 Pa a 2200 Pa, lo que satisface la demanda de presión del viento de salida del ventilador en diferentes condiciones.
3.2 Reducir la velocidad del ventilador, que es más económico
En general, existen tres métodos principales para controlar la presión de los conductos de aire en los sistemas de aire acondicionado, a saber:
1) Método de alivio del aire acondicionado
Cuando la presión estática del conducto de aire excede un cierto valor, el aire se libera a través del puerto de alivio al corredor de aire de retorno de la cabina. Este método consume la mayor cantidad y. tiene la eficiencia más baja.
(2) Método de regulación de la compuerta de salida del ventilador
Cuando la carga externa es pequeña, para eliminar la presión de aire excesiva del sistema, la válvula de mariposa en la caja de distribución de aire en la salida del ventilador Se puede ajustar, eliminando así la presión restante del ventilador para reducir la presión detrás de la válvula y estabilizar la presión estática del sistema. Este método de ajuste intensifica las características del conducto de aire y puede provocar sobretensiones.
(3) Método de ajuste de la presión estática del conducto de aire para cambiar la velocidad del ventilador
El uso de este método no cambia las características originales del conducto de aire. Al ajustar la velocidad del ventilador, la carga del ventilador puede. reducirse considerablemente. Se puede ver en el diagrama Pa-potencia P de presión del viento del aire acondicionado que cambiar la velocidad del ventilador puede reducir significativamente la carga del ventilador. A una presión del viento de 1000 Pa y 2200 Pa, la potencia del ventilador es 22 y 63 de la potencia nominal respectivamente.
3.3 Reducir la corriente de arranque, alta estabilidad
Cuando se acaba de encender un motor, n=0, tasa de deslizamiento s=1 y la corriente en el rotor alcanza el máximo. Por lo general, la relación entre la corriente de arranque del devanado del estator y la corriente nominal cuando se arranca el motor es de 4 a 7. Se conoce por IN=16,8A. Incluso si se calcula en base a la relación mínima de 4, Ist=16,8×. 4=67,2A.
Los posibles efectos adversos de una corriente de arranque excesiva son:
(1) La caída de voltaje de la línea aumenta, lo que hace que el voltaje en el extremo de la carga disminuya, reduciendo así el par de arranque del propio motor. Disminuirá a medida que disminuya el voltaje en los terminales, e incluso puede no arrancar, y también afectará el funcionamiento normal de otras cargas en la misma línea.
(2) La pérdida de cobre del devanado del motor aumenta y aumenta la generación de calor. Cuanto más largo sea el proceso inicial, más frecuente será y más intensa será la fiebre. Esto acelerará el envejecimiento de los materiales aislantes del motor y acortará su vida útil.
Después de usar el convertidor de frecuencia, la frecuencia de arranque se puede aumentar desde 0, reduciendo en gran medida los deslizamientos, y la corriente de arranque también se puede aumentar desde 0 en consecuencia, reduciendo efectivamente los efectos adversos.
3.4 Adopte control dinámico PLC, fuerte rendimiento de temperatura constante
Según la fórmula de fuerza electromotriz inducida en el devanado del estator:
Se puede ver que si U permanece sin cambios, deje que f aumente, luego Φm disminuye y el par electromagnético M disminuye por el contrario, cuando f disminuye, Φm aumenta, lo que provocará que el flujo magnético del motor se sature, aumente la corriente de excitación y la pérdida de hierro, y eventualmente provocará la El motor se sobrecalentará y el funcionamiento prolongado eventualmente quemará el motor. Por lo tanto, mientras se ajusta f, el voltaje del motor U también debe ajustarse de modo que la relación U/f sea básicamente constante.
El inversor de nuestro barco solo utiliza un circuito de retroalimentación y un circuito de control del motor. A través del circuito de retroalimentación interno, la relación U/f básicamente no cambia y la temperatura del motor está bien controlada durante el funcionamiento a largo plazo. En la tabla de relación U/f, podemos ver que el error se controla dentro de 0,25.
3.5 Reducir el ruido del sistema y mejorar el confort
La cabina de la tripulación plantea mayores exigencias de confort. El uso de convertidores de frecuencia puede reducir el ruido del sistema de aire acondicionado y mejorar el confort de. la cabina. Utilizamos un sonómetro para medir
4 Métodos de gestión del aire acondicionado Marine inverter
4.1 Gestión en el arranque
(1) Comprobar el aislamiento
Antes de encender el aire acondicionado, primero verifique la caja de control eléctrico del aire acondicionado y el aislamiento del motor para asegurarse de que la apariencia de cada componente esté en buenas condiciones y que no haya cortocircuitos en los componentes internos o aislamiento mayor a 0.5MΩ.
(2) Verifique el cableado interno del inversor
Dado que el inversor recibe la salida de señal de entrada de 0 ~ 10 V del PLC del aire acondicionado, las conexiones virtuales o los circuitos abiertos causarán el fallo interno. La resistencia de la línea aumenta, la caída de voltaje aumenta, afectando el uso normal del inversor.
(3) Usar frecuencia variable para arrancar el ventilador
Usar frecuencia variable para arrancar puede aumentar suavemente la velocidad del motor y al mismo tiempo reducir el desgaste mecánico del motor en los cojinetes; Tiempo, la corriente de arranque se reduce y se evita el impacto de la corriente de arranque en la red eléctrica y mejora la estabilidad del funcionamiento del motor.
4.2 Gestión durante el uso
(1) Mantenga limpio el interior del inversor
Las piezas de vitalidad utilizadas dentro del inversor tienen requisitos más altos en el entorno externo. Si el exceso de polvo o humedad provocará la corrosión interna del circuito integrado y la conexión virtual de los puntos de conexión, afectará gravemente la vida útil del inversor. Durante el mantenimiento y gestión diarios del inversor, preste siempre atención a su limpieza interna. Si hay demasiado polvo, límpielo a tiempo.
(2) Compruebe si el sensor de presión del viento es normal
El sensor de presión del viento es un componente que convierte la señal de presión del viento en una señal eléctrica y la ingresa al PLC del aire acondicionado. Si no funciona normalmente, esto hará que todo el circuito de retroalimentación del inversor no funcione, así que preste especial atención a su estado de funcionamiento al inspeccionar la sala de aire acondicionado.
(3) Compruebe si los cojinetes, las correas y los sonidos de funcionamiento del ventilador son normales.
Cuando el ventilador del aire acondicionado funciona durante mucho tiempo, los cojinetes y las correas del ventilador pueden estar desgastados. Al inspeccionar el aire acondicionado, asegúrese de verificar la temperatura del cojinete y escuchar el sonido de funcionamiento. Si hay alguna anomalía, detenga la máquina inmediatamente para inspeccionarla.
V. Conclusión
Este artículo analiza brevemente los principios básicos de los aires acondicionados inverter domésticos y los aires acondicionados inverter marinos, analiza las características de los inversores marinos y resume los métodos básicos de gestión de inversores. .
Referencias
[1] Wang Zhaoqing. Electricista de mantenimiento. Prensa de Trabajo y Seguridad Social de China, 2007
[2] Educación Superior Qin Zenghuang. Publishing Society, 2004
[3] vacon_NXL_Usermanual, 2000
Acerca del autor
Liu Xin (1985-), hombre, nacido en el condado de Hu, Provincia de Shaanxi, ingeniero, Graduado de la Universidad de Ingeniería Naval en 2007 con una licenciatura, dedicándose principalmente a la investigación en ingeniería marina.