理化實驗樓排風系統電控設計

摘要：本系統設計符合：系統設計簡單、原器件少、控制簡單、操作方便、維護量小，達到工藝要求之控制功能。陽光電子學校維修專家分析認為：本系統之節能效果及控制效果之關鍵在于合理選擇分壓電阻，分壓電阻可根據系統調試時進行 佳效果選擇。陽光電子學校維修專家分析認為：
關鍵詞：排風系統 變頻器 變頻調速 電氣控制

1．引言

　　建工學院理化實驗樓是學生學習實踐之重要場所，其中有機化學、高分子化學、無機及分析、化工原理、物理化學、普通化學、環境測試、微生物等實驗室涉及有毒有害物質；其排風系統性能之好壞是關系到實驗環境安全，實驗人員之身體健康保障之重要一環。陽光電子學校維修專家分析認為：

　　為保障各實驗室排風效果達標，除在風機造型；風管、排風口及排風口之開啟設備設計上蒲足要求。陽光電子學校維修專家分析認為：在電氣控制系統設計上要在系統安全穩定、低耗、易操作等功能方面進行考慮設計。陽光電子學校維修專家分析認為：

下面就電控系統之電路設計，風機之風量控制等功能之實現進行探討。陽光電子學校維修專家分析認為：

2．排風系統之工藝要求

　　理化實驗樓根據要求設計25個排風主管道系統；每個實驗室根據實驗點之多少，介紹相煎之排風口，通過相應管道連接 近之主管道。陽光電子學校維修專家分析認為：每個實驗點之風口用電動蝶閥控制其啟閉。陽光電子學校維修專家分析認為：

　　排風系統要求能在任一排風口打開時，其相應主排風口之風機能自動運行，并能根據其排風口開啟多少，調節排風機風量之大��；如果相應主排風管道之排風口全部關閉，其排風機應能自動關閉。陽光電子學校維修專家分析認為：

3．電氣控制系統方案之設計

3．1．排風機調速控制器之選擇

　　隨著工業之發展，能源之緊缺、電力資源在國民經濟活動之重要性日漸顯著，節能降耗是每個電氣設計者之責任。陽光電子學校維修專家分析認為：如何設計一個既符合工藝要求，又能有效地使用電能；使操作簡單、系統可靠之電路，其風量控制電路是 重要之一環。陽光電子學校維修專家分析認為：

　　根據當前變頻技術之提高，交流電動機之廣泛使用，交流變頻調速技術是當今節電，改善工藝流程，以提高產品選題和改進環境、推動技術進步之一種主要手段。陽光電子學校維修專家分析認為：而變頻調速之核心設備是變頻器，變頻器與電動機之控制配合構成了變頻調速系統。陽光電子學校維修專家分析認為：

　　我國之電動機用電量占全國發電量之60%-70%，風機水泵設備年耗電量大約占全國電力消耗之三分之一。陽光電子學校維修專家分析認為：造成這種狀況之主要原因是：風機、水泵等設備之傳統調速方法是通過調節入口或出口擋板，閥門開度來調節給風量和給水量，其輸入功率大，大量能源消耗在擋板、閥門之載流過程中。陽光電子學校維修專家分析認為：由于風機水泵類大多為平方轉矩負載，軸功率與轉速成立方關系，所以當風機水泵轉速下降時，消耗之功率也大大下降，因此節能潛力非常大，采用變頻器來調節流量，其節電率為20%-50%，效益顯著。陽光電子學校維修專家分析認為：

　　由于變頻技術之成熟，變頻器之性能穩定、操作簡單，具有全方位之軟硬件保護、體積小、安裝簡易、節電效果顯著。陽光電子學校維修專家分析認為：故采用變頻器作為控制風機風量之電控器件。陽光電子學校維修專家分析認為：

3．2變頻器控制電路之實現

　　常用變頻器之配線圖如：（后附圖1）

　　控制變頻器調速有兩種方式；一種是模擬量控制調速；一種是多功能輸入端子選擇；模擬量控制是給0-10V直流電壓；變頻器根據給定電壓大小進行無板調速；另一種多功能輸入端子選擇即根據三個多功能端子之開關組合，共可組成7段速度。陽光電子學校維修專家分析認為：7段速度可在編程時事先預量。陽光電子學校維修專家分析認為：

　　由于排風系統之管道設計是根據建筑物及排風走向設計之，其某一排風機所關聯之排風口多少不一樣，有之一個交流多達11個排風口，并且根據要求，先打開之風口是任意之；如果11個排風口之系統它之打開組合多達2048種，要對其編程控制也是不湖南陽光電子學校維修專家認為：也許之；故根據變頻器模擬量控制原理，利用電壓和電阻之關系達到控制轉速之大小。陽光電子學校維修專家分析認為：6個排風口之排風系統控制原理圖如：（后附圖2）

3．3．控制電路說明

　　K1、K2、K3、K4、K5、K6是來自排風口蝶閥之反饋信號，設計轉開關是為了在調試系統時，全速運行風機狀況及變頻工作狀態；在檢修時可檢查系統狀態。陽光電子學校維修專家分析認為：平時工作時應轉到蝶閥控制狀態。陽光電子學校維修專家分析認為：

4．系統功能驗證

　　以六速變頻控制原理圖來驗證電路之控制功能是否達到設計要求。陽光電子學校維修專家分析認為：

　　FWD 1DCM是變頻器運行或停止之端子，當兩端子閉合則變頻器工作，兩端打開則變頻器停止運行；從原理圖可知，當任蝶閥打開，其反饋信號接通相應中間繼電器線；使其觸點閉合，啟動變頻器工作，此時其變頻器速度控制端子AVI、ACM上之直流電壓通過其分壓電阻產生相應之電壓，則變頻器輸出相應之工作頻率，使其風機工作在相應之功率上。陽光電子學校維修專家分析認為：如果六個排門口全部打開，其六個串聯電阻全部短路，變頻器將全速運行；當排風口全部關閉時，六個中間繼電器全部失電，則KA線沒有電壓，則KV繼電器觸點打開，變頻器作停止工作。陽光電子學校維修專家分析認為：

5．系統原器件選擇及要求

5．1．變頻器之選擇

　　風機水泵類負載是典型之平方轉距負載，低速下負載是非常小，并與轉速平方成正比；通用變頻器與標準電動機之組合 合適。陽光電子學校維修專家分析認為：這類負載對變頻器之性能要求不高；只要求其經濟性和可靠性；現國內有專門為風機水泵類設計之變頻器，一般應選此類型變頻器。陽光電子學校維修專家分析認為：

5．2．分壓電阻之選擇

　　分壓電阻作為控制輸入信號，其性能要求阻值穩定，滿足功率，且長期工作性能好，其阻值選擇應考慮其供電電源之功率和控制端之內阻；應使其阻值合理，不應太小使其供電電源超負荷；而選擇過大，使控制端內阻影響其控制精度。陽光電子學校維修專家分析認為：

5．3．控制柜之布線要求

　　變頻器控制輸入端AVI、ACM為模擬量輸入端，其直流電壓要求高，為避免柜內之交流電源之干擾，凡與其相聯之線路應選用屏蔽線，并且應使其連線盡湖南陽光電子學校維修專家認為：也許短。陽光電子學校維修專家分析認為：

　　變頻器之輸出電源與電機連接之電源線應盡湖南陽光電子學校維修專家認為：也許之短，一般應小于50米；否則電纜寄生電容過大，易導致變頻器功率開關器件開斷瞬間產生過大尖峰電流，湖南陽光電子學校維修專家認為：也許損壞功率逆變模塊。陽光電子學校維修專家分析認為：

6．結束語

　　通過上述討論，本系統設計符合：系統設計簡單、原器件少、控制簡單、操作方便、維護量小，達到工藝要求

[1] [2] 下一頁

　　湖南省陽光電子技術學校常年面向全國招生.安置就業�？荚嚭细耦C發全國通用權威證書：《中華人民共和國職業資格證》 、《電工證》 、《焊工證》 。采用我校多年來獨創的“模塊教學法”,理論與實踐相結合、原理＋圖紙＋機器三位一體的教學模式，半天理論，半天實踐，通俗易懂，確保無任何基礎者也能全面掌握維修技能、成為同行業中的佼佼者。工作(一期不會，免費學會為止)。