艾默生變頻器MEV2000-40450-000

機(jī)房空調(diào)市場的三大技術(shù)趨勢

在這些需求的引導(dǎo)下，機(jī)房空調(diào)市場近年來表現(xiàn)出如下技術(shù)趨勢：

◎ 高熱流密度—比如將變頻壓縮機(jī)應(yīng)用于列間空調(diào)。艾默生的變頻壓縮機(jī)和變頻器系統(tǒng)解決方案可大大縮短系統(tǒng)設(shè)計周期、降低設(shè)計成本和加速產(chǎn)品上市。

◎ 高能效和低PUE—變頻/并聯(lián)/數(shù)碼等提高部分負(fù)荷，拓寬產(chǎn)品高蒸發(fā)溫度運(yùn)行范圍，使用節(jié)能認(rèn)證產(chǎn)品如高效渦旋等。

◎ 制冷劑切換—使用R410A環(huán)保型制冷劑已成下一步的發(fā)展方向。

強(qiáng)強(qiáng)聯(lián)合“1+1”的艾默生變頻解決方案

艾默生環(huán)境優(yōu)化技術(shù)推出的變頻解決方案由經(jīng)過驗證的谷輪渦旋™ 產(chǎn)品平臺與可靠的電機(jī)控制變頻器組成。從能量調(diào)節(jié)、能效比、控制精度、啟動電流和電磁干擾等方面來看，變頻都是機(jī)房空調(diào)應(yīng)用佳的解決方案。

谷輪渦旋™產(chǎn)品平臺擁有如下優(yōu)勢：

◎ 基于永磁直流無刷電機(jī)的變頻壓縮機(jī)優(yōu)化設(shè)計

◎ 寬廣的轉(zhuǎn)速范圍

◎ 提高部分負(fù)荷能效比

◎ 低油循環(huán)率及渦旋噴油技術(shù)確保低轉(zhuǎn)速性能和可靠性

◎ 擴(kuò)展的制熱和制冷運(yùn)行范圍

◎ 雙機(jī)和三機(jī)并聯(lián)機(jī)組為系統(tǒng)設(shè)計提供大的靈活性

◎ 采用以R410A為代表的環(huán)保型制冷劑

變頻器也配套了十分強(qiáng)大的功能：

◎ 基于谷輪渦旋™壓縮機(jī)進(jìn)行集成優(yōu)化設(shè)計，允許客戶化參數(shù)設(shè)置

◎ 緊湊型鋁底座安裝靈活，配有內(nèi)置高效散熱器

◎ 標(biāo)準(zhǔn)RS485通訊協(xié)議

◎ 系統(tǒng)集成模塊包括輸入/輸入、以太網(wǎng)和自動控制等借口選項

用戶增值“四重奏”

全面的功能為數(shù)據(jù)中心的空調(diào)系統(tǒng)帶來全新的升級表現(xiàn)：

◎ 變頻器和電機(jī)參數(shù)整體優(yōu)化，變頻器和壓縮機(jī)渦旋參數(shù)設(shè)計整體優(yōu)化，可變?nèi)莘e比技術(shù)的應(yīng)用有效提升了能效比

◎ 壓縮機(jī)和變頻器均通過UL認(rèn)證，減少客戶系統(tǒng)設(shè)計周期和成本

◎ 集成電機(jī)保護(hù)（包括堵轉(zhuǎn)電流保護(hù)），排氣溫度保護(hù)，防電機(jī)反轉(zhuǎn)保護(hù)等多重保護(hù)措施

◎ 豐富的控制功能大大提高可靠性

無論是大型超算，還是小型數(shù)據(jù)中心，數(shù)據(jù)應(yīng)用已越來越深入日常生活。而數(shù)據(jù)中心的可靠、穩(wěn)定就離不開空調(diào)系統(tǒng)在功能和能效方面的進(jìn)步，艾默生變頻解決方案就是目前解決機(jī)房空調(diào)應(yīng)用高能耗，低能效的理想方案之一。

艾默生變頻器MEV2000-40450-000

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艾默生PLC和變頻器在漿紗機(jī)上的應(yīng)用，此電氣系統(tǒng)采用PLC集中管理，分散控制，系統(tǒng)集中化，簡約化，易控性強(qiáng)，更好的降低故障率。
PLC系統(tǒng)由艾默生EC202416BAR主模塊，16點(diǎn)的數(shù)字量輸入模塊和4路模擬量輸出模塊組成。
操作界面采用工業(yè)級液晶觸摸屏，可動態(tài)修改控制參數(shù)，方便顯示當(dāng)前速度，當(dāng)前匹長、匹數(shù)及系統(tǒng)的動態(tài)運(yùn)行狀態(tài)。
邊軸電機(jī)變頻器采用高性能通用型的EV2000系列，織軸收卷TD3300 22KW張力變頻器。此變頻器是張力變頻器，內(nèi)置張力控制功能。采用獨(dú)立變頻模式，結(jié)構(gòu)簡單，維護(hù)方便，穩(wěn)定度高，保證收卷的張力及線速度，在小卷到大卷的變化過程中穩(wěn)定可靠。在加減速中的自動補(bǔ)償控制，使加減速中張力更穩(wěn)，更有上卷防斷紗程序，使上卷起機(jī)時便于操作。
本系統(tǒng)的優(yōu)點(diǎn)：
Ø 張力設(shè)定在人機(jī)上設(shè)定，人性化的操作;
Ø 使用*的控制算法：卷徑的遞歸運(yùn)算;空心卷徑激活時張力的線性遞加;張力錐度計算公式的應(yīng)用;轉(zhuǎn)矩補(bǔ)償?shù)膭討B(tài)調(diào)整等等;
Ø 卷徑的實時計算，精確度非常高，保證收卷電機(jī)輸出轉(zhuǎn)矩的平滑性能好。并且在計算卷徑時加入了卷徑的遞歸運(yùn)算，在操作失誤的時候，能自己糾正卷徑到正確的數(shù)值;
Ø 因為收卷裝置的轉(zhuǎn)動慣量是很大的，卷徑由小變大時。如果操作人員進(jìn)行加速、減速、停車、再激活時很容易造成爆紗和松紗的現(xiàn)象，將直接導(dǎo)致紗的質(zhì)量。而進(jìn)行了變頻收卷的改造后，在上述各種情況下，收卷都很穩(wěn)定，張力始終恒定。而且經(jīng)過PLC的處理，在特定的動態(tài)過程，加入一些動態(tài)的調(diào)整措施，使得收卷的性能更好;
在傳統(tǒng)機(jī)械傳動收卷的基礎(chǔ)上改造成變頻收卷，非常簡便而且造價低，基本上不需對原有機(jī)械進(jìn)行改造。改造周期短，基本上兩三天就能安裝調(diào)試完成;
Ø 克服了機(jī)械收卷對機(jī)械磨損的弊端，延長機(jī)械的使用壽命。方便維護(hù)設(shè)備。
Ø 機(jī)臺上的所有操作部分全部采用36V以下的安全電，以保證操作中的使用安全。

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張力控制原理

　　所謂的張力控制，通俗點(diǎn)講就是要能控制電機(jī)輸出多大的力，即輸出多少牛頓。反應(yīng)到電機(jī)軸即能控制電機(jī)的輸出轉(zhuǎn)矩。真正的張力控制不同于靠前后兩個動力點(diǎn)的速度差形成張力的系統(tǒng)，靠速度差來調(diào)節(jié)張力的實質(zhì)是對張力的PID控制，要加張力傳感器。而且在大小卷啟動、停止、加速、減速、停車時的調(diào)節(jié)不可能做到像真正的張力控制的效果，張力不是很穩(wěn)定。肯定會影響產(chǎn)品的質(zhì)量。

　　變頻收卷的實質(zhì)是要完成張力控制，即能控制電機(jī)的運(yùn)行電流，因為三相異步電機(jī)的輸出轉(zhuǎn)矩T=CmφmIa，與電流成正比。并且當(dāng)負(fù)載有突變時能夠保證電機(jī)的機(jī)械特性曲線比較硬。所以必須用矢量變頻器，而且必須要加編碼器閉環(huán)控制。用變頻器做恒張力控制的實質(zhì)是死循環(huán)矢量控制，即加編碼器反饋。收卷的卷經(jīng)是由小到大變化的，為了保證恒張力，所以要求電機(jī)的輸出轉(zhuǎn)距要由小到大變化。同時在不同的操作過程，要進(jìn)行相應(yīng)的轉(zhuǎn)距補(bǔ)償。即小卷啟動的瞬間，加速，減速，停車，大卷啟動時，要在不同卷經(jīng)時進(jìn)行不同的轉(zhuǎn)距補(bǔ)償，這樣就能使得收卷的整個過程很穩(wěn)定，避免小卷時張力過大；大卷啟動時松紗的現(xiàn)象。

　　Ø 卷徑的計算原理

　　根據(jù)V1=V2來計算收卷的卷徑。因為V1=ω1×R1， V2=ω2×Rx。因為在相同的時間內(nèi)由測長輥走過的紗的長度與收卷收到的紗的長度是相等的。即L1/Δt=L2/Δt，Δn1×C1=Δn2×C2/i

　　（Δn1---單位時間內(nèi)牽引電機(jī)運(yùn)行的圈數(shù)、Δn2---單位時間內(nèi)收卷電機(jī)運(yùn)行的圈數(shù)、C1---測長輥的周長、C2---收卷盤頭的周長、i---減速比）

　　Δn1×π×D1=Δn2×π×D2/i

　　D2=Δn1×D1×i/Δn2，因為Δn2=ΔP2/P2

　　（ΔP2---收卷編碼器產(chǎn)生的脈沖數(shù)、P2---收卷編碼器的圈數(shù)）。Δn1=ΔP1/P1取Δn1=1，即測長輥轉(zhuǎn)一圈，由編碼器接到PLC。那么D2=D1×i×P2/ΔP2，這樣收卷盤頭的卷徑就得到了

　　Ø 收卷的動態(tài)過程分析

　　要能保證收卷過程的平穩(wěn)性，不論是大卷、小卷、加速、減速、激活、停車都能保證張力的恒定。需要進(jìn)行轉(zhuǎn)矩的補(bǔ)償。整個系統(tǒng)要激活起來，首先要克服靜摩擦力所產(chǎn)生的轉(zhuǎn)矩，簡稱靜摩擦轉(zhuǎn)矩，靜摩擦轉(zhuǎn)矩只在激活的瞬間起作用;正常運(yùn)行時要克服滑動摩擦力產(chǎn)生地滑動摩擦轉(zhuǎn)矩，滑動摩擦轉(zhuǎn)矩在運(yùn)行當(dāng)中一直都存在，并且在低速、高速時的大小是不一樣的。需要進(jìn)行不同大小的補(bǔ)償，系統(tǒng)在加速、減速、停車時為克服系統(tǒng)的慣量，也要進(jìn)行相應(yīng)的轉(zhuǎn)矩補(bǔ)償，補(bǔ)償?shù)牧颗c運(yùn)行的速度也有相應(yīng)的比例關(guān)系。在不同車速的時候，補(bǔ)償?shù)南禂?shù)是不同的。即加速轉(zhuǎn)矩、減速轉(zhuǎn)矩、停車轉(zhuǎn)矩、激活轉(zhuǎn)矩;克服了這些因素，還要克服負(fù)載轉(zhuǎn)矩，通過計算出的實時卷徑除以2再乘以設(shè)定的張力大小，經(jīng)過減速比折算到電機(jī)軸。這樣就分析出了收卷整個過程的轉(zhuǎn)矩補(bǔ)償?shù)倪^程。

　　總結(jié)：電機(jī)的輸出轉(zhuǎn)矩=靜摩擦轉(zhuǎn)矩（激活瞬間）+滑動摩擦轉(zhuǎn)矩+負(fù)載轉(zhuǎn)矩。

　　Ø 轉(zhuǎn)矩的補(bǔ)償標(biāo)準(zhǔn)

　　1） 靜摩擦轉(zhuǎn)矩的補(bǔ)償

　　因為靜摩擦轉(zhuǎn)矩只在激活的瞬間存在，在系統(tǒng)激活后就消失了。因此靜摩擦轉(zhuǎn)矩的補(bǔ)償是以計算后電機(jī)輸出轉(zhuǎn)矩乘以一定的百分比進(jìn)行補(bǔ)償。

　　2） 滑動摩擦轉(zhuǎn)矩的補(bǔ)償

　　滑動摩擦轉(zhuǎn)矩的補(bǔ)償在系統(tǒng)運(yùn)行的整個過程中都是起作用的。補(bǔ)償?shù)拇笮∫允站黼姍C(jī)的額定轉(zhuǎn)矩為標(biāo)準(zhǔn)。補(bǔ)償量的大小與運(yùn)行的速度有關(guān)系。所以在程序中處理時，要分段進(jìn)行補(bǔ)償。

　　3） 加減速、停車轉(zhuǎn)矩的補(bǔ)償

　　補(bǔ)償硬一收卷電機(jī)的額定轉(zhuǎn)矩為標(biāo)準(zhǔn)，相應(yīng)的補(bǔ)償系數(shù)應(yīng)該比較穩(wěn)定，變化不大。