英威騰制冷設備專用變頻器在冷凍機上的應用

引言：
    在當代今社會，隨著制冷工業的發展，制冷的應用也日益廣泛，現已滲透到人們的生活、生產、科學研究活動的各個領域，并在改善人類的生活質量方面發揮著巨大的作用，從日常的衣、食、住、行，到尖端科學技術都離不開制冷。
螺桿式制冷壓縮機簡介：
    螺桿式制冷壓縮機，是指用帶有螺旋槽的一個或兩個轉子（螺桿）在氣缸內旋轉使氣體壓縮的制冷壓縮機，屬于工作容積作回轉運動的容積型壓縮機。
    螺桿式制冷壓縮機的能量調節方法主要有吸入節流調節、轉停調節、變頻調節、滑閥調節、柱塞閥調節等。目前普遍采用的能量調節方式是滑閥調節，這種調節方法是在螺桿壓縮機的機體上，安裝一調節滑閥，成為壓縮機機體的一部分。它是通過滑閥的移動使壓縮機陰、陽轉子的齒間基元容積在齒面接觸線從吸氣端向排氣端移動的前一段時間內，通過滑閥回流孔仍與吸氣孔口相通，并使部分氣體回流到吸氣孔口，即改變轉子的有效工作長度，來達到能量調節的目的。調節范圍一般是10%～100%內的無級調節。調節過程中，功率與輸氣量在50%以上的負荷運行時幾乎是成正比關系，但在50%以下是，性能系數則相應會大幅度下降，顯得經濟性較差。螺桿式制冷壓縮機的電機功率一般都在100kw以上，由于電機轉速并未改變，造成在滑閥調節過程中，耗電功率較大，所以冷庫存在著比較嚴重的“大馬拉小車”現象。
螺桿式制冷壓縮機的變頻調節：
食品的冷凍、冷藏要使用冷凍機，因此，在食品行業，制冷機的使用是非常普遍的，隨著變頻技術的發展，變頻器也正越來越多的用用于制冷機的控制當中。
1、變頻器使用的目的
    對制冷機內的壓縮機采用變頻控制（壓縮機能力可變控制），可以使制冷機對于冷凍負載的變動始終以接近設計條件的高效率進行運行。變頻器控制制冷機的主要優點如下：
1)節能：相應于冷卻負載的變化改變壓縮機轉速，使其始終運行在最佳點。從而減少所需動力。
2)恒溫：采用連續的容量控制可使冷藏品溫度變化很小。另外，即使對于臨時的冷卻負載增加，也可以依靠加速來減小冷藏品的溫度變化。
3)冷凍能力的改善：密閉式電機直接連接的壓縮機在50Hz地區的能力只有60Hz地區的80％，而變頻器控制則可以，做到與電源頻率無關，始終保持一定的能力。
4）軟起：變頻器的啟動時間是可以根據現場情況自定義，可以減少工頻啟動對電網的大電流沖擊，延長機械部分的使用壽命。
2、制冷壓縮機的變頻控制
以單臺為例說明如下：根據現場工藝的要求，變頻器要實現外部控制、應有工變頻啟動兩套系統、變頻故障報警功能、外接電流表監視電機電流（或輸入電流）等。
其控制線路圖如下：

X1--COM    變頻器外部啟動/停止信號
R1A--R1C    變頻器故障報警輸出
A1V--GND    外接電流表，做監視輸入或者輸出側電流
10V--AI1--GND  外部電位器調速
制冷機基本上是恒轉矩特性，所以只要使變頻器輸出電壓與頻率成比例就行了。但是制冷機結合實際機的使用范圍廣，一般都與電機的設計條件不完全一致。在運行條件上電壓也需要改變，最終仍需要實驗確定最佳V/F模式。另外，為了改善加速時的效率雖然可以改用變頻器專用電機，但作為變頻器故障時的備用，變頻專用電機很難直接用工頻電源進行運行。而且改用變頻電機的費用會大幅增加，因此我們仍采用原有的電機及機械設備，只是將原有的自耦降壓啟動改為由變頻器控制系統。
    為了防止變頻器輸出頻率低時，制冷機散熱差及總體效率的降低，在變頻器上設定最低運行頻率為30Hz。
節能效果：
    1、電機采用變頻器啟動時，大大降低了啟動電流。
2、采用變頻器控制電機可以改善功率因數。
3、采用變頻器適當升頻的方式，可以節約電機的啟動臺數。
綜上所說，根據以往經驗節電率應該能達到5%左右。
注意事項：
    以下敘述采用變頻器控制冷凍機時主要應注意的問題。
    1）往復式壓縮機在額定轉速以下減速時，活塞環等的油膜厚度減小，可能造成汽缸等部件的異常磨損。特別是對于離心供油、濺噴式供油方式，減速會引起供油量極端減少，更應注意潤滑。
    2）在5-10HP級的半密閉型壓縮機的場合，由于上述潤滑問題以及低負載時的電機效率、繞組溫度上升、防震裝置的諧振頻率等問題，限制了其最低頻率約為30HZ。
    3）使用氟利昂系列制冷閃電戰的冷凍裝置在容量控制運行時，將面臨蒸發器的油回歸問題。一般在容量控制運行中，有必要定期進行回油運行。
附注：英威騰機器的優勢
1、產品質量：保修期內產品故障率不大于百分之一。依靠嚴密的產品質量控制手段保證。
1）產品設計圍繞十四項標準進行，設計與設計驗證分離，完全杜絕設計過程的失誤。
2）物料采購實行定點、定價、定量、執行四權分離的管理模式，研發負責采購定點，采購定價委員會負責定價，制造中心負責定量，采購部負責采購執行，有效避免隨意采購威脅產品質量，避免隨意定價影響制造成本。嚴格控制采購量防止造成物料長期占壓影響產品質量與資金流動。
3）產品生產全部實行流水作業，檢測全部實用電腦自動檢測，產品自裝配到打包入庫全部在流水上一氣完成，避免周轉過程中因混雜、磕碰造成的質量隱患。
2、性能指標優越：
1）低頻轉矩大，在0.5Hz狀態下，轉矩長期可達150%。
2）動態響應速度快，AM300、AM600動態響應速度20ms，跨入世界先進行列。
3）轉速精可控制在0.05%轉
電流波形完美：近乎完美的正弦電流波形，因此不會因載波頻率過高而可能給系統帶來的不穩定因素死區補償波形0.5hz,15kw載波，有死區補償電流波形。

3、功能齊全，AM600除現有400多個性能參數，還可以根據客戶的個性化需求隨時滿足一些特殊要求。
4、操作界面友好；我公司變頻器實行三級分層菜單，操作十分簡便。
5、耐壓高，變頻器行業耐壓標準為1500V，為工作電壓4倍。我公司變頻器耐壓標準定位4500V為工作電壓11倍，可耐止較大電網的浪涌電壓沖擊。
6、抗干擾強，變頻器行業抗干擾脈沖標準為2000個脈沖，我公司變頻器抗干擾脈沖設計為5000脈沖，即使在較大雜波電網下也能保證正常工作。
7、體積指標；我公司變頻器掛機綜合體積0.75KW—400KW體積合計僅有0.8立方米，為世界最小?？捎行Ы档陀脩舭惭b空間與配置成本。
8、溫升低，我公司變頻器硬件部分可采用全密閉運行而不會超溫，可以在高濕、高污染場所使用。
9、保護齊全，英威騰變頻器除有一些廠家具有的常規保護外，還具有短路與接地保護，可任由短路而不會炸機。
10、造型美觀，我公司變頻器外觀聘請美工進行設計，從外形尺寸、顏色搭配，操作界面裝飾均以藝術品角度要求。
11、超大功率驅動技術，單機380V可做到680kw，并機1400kw，國內基本獨家。
12、電網瞬時掉電不停機。
13、轉矩控制運行：端子支持速度、轉矩控制模式切換。
14、高可靠性：成熟可靠驅動保護電路設計、抗干擾設計。
15、閉環矢量控制、帶速度環、電流環、位置環，可做零伺服控制。
16、電機參數自學習：旋轉、靜止自學習。
17、自動載波調整：根據負載特性，自動調整載波頻率。
18、自動電壓調整：當電網電壓變化時，能自動保持輸出電壓恒定。
19、自動節能運行：根據負載情況，自動優化V/F曲線，實現節能運行。
20、軟硬件抑制強干擾和誤報故障，確保無跳閘運行。
21、VF控制下轉矩提升：自動轉矩提升；手動轉矩提升0.1%～30.0%，可自定義VF曲線。
22、自動限流：對運行期間電流自動限制，防止頻繁過流故障跳閘，
實現無跳閘運行。
23、矢量控制下低頻大轉矩穩定運行，無速度傳感器矢量控制優異。
24、可選擇LED，LCD鍵盤，支持雙鍵盤同時操作，有參數上傳下載功能。
25、雙繼電器輸出、兩路0(4)~20mA,0(2)~10V模擬量可選輸出。
26、可靠的轉速追蹤功能，可自動識別旋轉電機速度和方向，用于旋轉風機直接啟動。
27、完全自主知識產權，可按照客戶要求定制開