变频器在冷藏库风机控制中的应用

摘要

近年来，由于人们生活水平的提高，对于食品的冷藏保鲜技术要求随之提高，冷库数量也逐渐增多。在大型高温冷库中，由于所储藏的果品等对温度控制要求较高，同时为便于管理，一般要求采用计算机监控系统。技术的革新带动着制冷行业进入了新的发展阶段，冷藏库风机的控制已经不再局限于简单的自动起停，它所追求的是控制精度更高、更节能的控制方法。 在常规的冷藏库风机全自动控制系统中，风机基本上采用工频运行。这种控制方式的缺点是：冷风机根据库温设置温度上下限控制开停，这样会造成温度波动较大，无法满足部分恒温库的使用要求；在冷藏库没有满负荷使用的情况下，工频控制冷风机会造成电能的浪费。为此可以采用风机变频运行来保证冷库温度，一方面，风机变频运行能够保证库温波动尽可能小，从而满足恒温冷库的需求；另一方面，供冷负荷可以跟随所需冷量平滑调节，从而提高了能效比。 本文以大连冷冻机厂(简称大冷)食堂冷藏库项目为例详细分析了风机工频、变频控制的基本原理和设计思路，为了与工程实际相结合，设计时还考虑了上位机监控系统，采用北京亚控组态王软件作为人机界面。为了保证通讯系统地可靠性，专门研究了RS485通讯理论和modbusRTU通讯协议。考虑到建设成本及实际工程的需要，本工程选用施耐德ATV21系列经济型变频器实现风机变频控制，同时采用冰山嘉德公司的专用冷库控制器RCU11实现风机工频自动控制。采用两种控制方案互为备用，一方面为了保证冷库能够正常使用，另一方面也为了比较风机工频和变频运行的制冷效果及耗电情况。通过对大冷食堂冷藏库三个多月的数据统计发现，风机变频控制的冷藏库比工频控制节约电能11％以上。

目录

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声明

1绪论

1.1课题背景及选题意义

1.2理想恒温库的实现

1.3风机变频控制提高能效比

1.4本文主要研究内容

2制冷工程中的感应电动机及其调速原理

2.1三相异步电动机的结构

2.2旋转磁场的产生

2.3三相异步电动机的转动原理

2.4三相异步电动机的调速

3制冷工程中的变频调速技术

3.1变频器基本原理

3.2变频器内部主体电路

3.3变频器的内部控制框图

4冷库风机变频调速系统的设计与运行

4.1制冷原理图

4.2冷库内用电设备

4.3主回路部分

4.4工频运行控制回路

4.5变频运行控制回路

5通讯系统与监控软件的实现

5.1通讯系统的实现

5.2监控软件的实现

6实验数据的统计与分析

6.1运行参数

6.2实验数据分析

结论

参考文献

附录A大冷食堂用冷库电气设计图

致谢