应用研究
变频调速在冷却塔风机上的应用
牛广利
(濮阳龙宇化工有限责任公司河南濮阳457000)
与度异
摘要：针对轴流风机在冷却塔水温调节应用中存在的问题，介绍了施耐德ATV61变频器在冷却塔水温自动调节政进中的应用。对其白动调节原理，及变频器所采用的控制方式进行说明，并对变频器在温度自动控制过程中所涉及到得参数、控制效果进行总结。
关键调：变频调速冷却塔水温调节
中图分类号：TU991 1引言
文献标识码:A
文章编号:1007-9416(2014)06-0110-01
R1出现故障变频器断电时单点打开，继电器R2变频器运行时触点
公司项目循环水两台冷却塔风机属交流低压电机，额定电压 220V，额定功率160KW，额定电流300A，主要用于冷却塔内的水温调节。正常生产期间，水湿在21C时可采用自然冷却的方法就能满足生产工艺要求，25C以上时需要开风机降低水温，原温度调节系统仅采用普通的二次回路配合雷诺尔软启动器控制冷却塔风机，需要值班人员根据需要手动启停冷却塔风机，操作麻烦，自动化程度低，并且当水温低于21C继续开风机又浪费了电力资源，为解决以上问题，将ATV61变频器应用于冷却塔水温自动调节中，实现了自动化控制。
2控制方式及系统方案
系统采用带有温度反馈调节的闭环控制方式，由现场测温仪表测量出水温反馈给变频器，变频器再根据温度反馈通过内部PID调节器输出相应频率的交流电给风机，达到调节风机转速的目的。PID 调节方式具有相应速度快，调节时间短的优点，能够很好的预防超前调节和突变。具体的系统图如1一1，比较器为温控器模块，执行器为冷却塔风机，被控对象设定冷却塔内的水温，PID的参数设置选用变频器内部的参数自动整定法设置，然后再人工调整优化，
采用施耐德ATV61变频器，变频器的额定功率200KW，频率调节功能代替原雷诺尔软启动器的软启动功能，可以根据需要设定输出频率，调节冷却塔风机的转速最低频率0HZ，最高频率50HZ，分别对应冷却塔风机的orpm/min和2987rpm/min，转速与频率呈比例对应关系。该型号变频器带有5个逻辑输人，可以对其分别缩程设定，出厂默认宏配置为泵/风机，本次设定选应用宏为PID宏。节能式变转矩应用，正常停机模式为沿减速斜坡停机，故障停机模式为自由停机，线性加减速斜坡时间35，电机热电流为变频器额定电流，静止注人制动电流为0.7倍的变频器额定电流，持续0.55。在宏配置为泵/风机模式下5个逻辑输人分别是LI1正间启动，LI2自由停机，LI3 远程/近程模式切换，LI4故障复位，LI5按预设停车曲线停车，L16未定义，模拟输人包括两个，第一个模拟输人AⅡI速度给定值0-10V，第二个模拟输人值A12建度给定值4-20mA，两个继电器输出，继电器
验定+ 和
比较累风仅饰
ID控制器
闭合。一个模拟输出0一20mA，对应运行中的电机赖率。本次连接启动停止变频器按钮在值班室操作，温度显示仪表也选择在值班室，方便现场值班人员对凉水塔风机进行操作。变频器的外接电路图如 1-2所示。
KA1-KA5为小型中间继电器，KA1为正向启动继电器，KA1闭合，变频器启动，KA1断开变频器停止，KA2为自由停车继电器，闭合时自由停车，KA3为近远程控制模式转换，当KA3得电时转换为远程控制，KA4为故障复位继电器，当变频器出现过载等情况跳车时，闭合此按钮变频器立即复位。
所选测温元件为WZC型铜热电阻，测温范围-50100℃。温度显示仪表选用A1-808人工智能温控器，该温控器除支持标准电流(电压)信号输人外，还支持各种热电偶，热电阻、电阻及辐射(红外)温度计等，并具备扩充输人插座安装特殊输人规格，并可自定义特殊输入的非线性校正表格，可外接Cu50铜电阻作热电偶冷端补偿， 0.1级测量精度，湿漂小于30PPm/C，模块化输出支持SSR电压、线性电流（电压)。本次改造方案选用该温控器的线性电流输出功能，直接输出4-20mA的标准电流给ATV61变频器，用来调节变频器的输出频率。温度显示仪表在值班室，与变频器距离较远，中间温控仪表与变频器之间加一安全栅以防止因线路较长造成的信号干扰，降低变频器输出的稳定性，安全栅选用EKZ9000型，该安全栅电源输人，
输出三隔离，可以起到良好的隔离效果， 3运行效果
整个系统硬件设备连接安装以后，经过与工艺人员一块调试，设定当冷却塔水温低于25C时，温控器闭合KA1，变频器启动，同时输温控器输出模拟电流信号为20mA。冷却塔风机工频运行，当冷却塔内的水温降低到一定19时，温控器断开KA1，停止变频器，此时温控器的输出电流为4mA。变频赖器内部PID参数经过设置优化以后，变频器长期低速运行，输出赖率在20HZ左右，水温维持在22C，无需值班人员频繁启动冷却塔风机，又节省了电能，获得了预期的效果，
执行器
温度反馈图1-1
被控对象