變頻器在民用建筑中的應(yīng)用

1、 磁極對數(shù)； 轉(zhuǎn)差率。在三相電動機(jī)中對轉(zhuǎn)速的調(diào)整可以通過調(diào)整交流電的頻率、電動機(jī)的極數(shù)以及轉(zhuǎn)差率來實(shí)現(xiàn)。過去人們通過對電機(jī)的極數(shù)變化來調(diào)整電機(jī)的轉(zhuǎn)速，但隨著電子技術(shù)的發(fā)展，變頻器技術(shù)的不斷成熟，調(diào)整電源的頻率要比調(diào)整電機(jī)的極數(shù)與轉(zhuǎn)差率方便得多，所以，現(xiàn)在對三相交流電動機(jī)進(jìn)行轉(zhuǎn)速調(diào)整都通過調(diào)節(jié)三相交流電的頻率來實(shí)現(xiàn)。 變頻器在中央空調(diào)系統(tǒng)中的應(yīng)用中央空調(diào)是大樓里的耗電大戶，每年的電費(fèi)中僅空調(diào)耗電占左右，因此中央空調(diào)的節(jié)能改造顯得尤為重要。由于中央空調(diào)系統(tǒng)必須按天氣最熱、負(fù)荷最大時設(shè)計，并且留設(shè)計余量，而實(shí)際上絕大部分時間空調(diào)是不會運(yùn)行在滿負(fù)荷狀態(tài)下，所以，存在較大的富裕量，節(jié)能的潛力較大。其中，

2、冷凍主機(jī)可以根據(jù)負(fù)載變化隨之加載或減載，冷凍水泵和冷卻水泵卻不能隨負(fù)載變化做出相應(yīng)調(diào)節(jié)，存在很大的浪費(fèi)，所以在中央空調(diào)系統(tǒng)通常對冷凍水泵與冷卻水泵進(jìn)行變頻控制。由于空調(diào)系統(tǒng)的控制對象是水的流速與溫度，所以可以通過冷卻水系統(tǒng)與冷凍水系統(tǒng)中的出回水溫度差進(jìn)行循環(huán)水流速的變頻控制。對于冷凍泵來說，由于冷凍水的溫度比較固定，所以僅通過回水溫度就可以確認(rèn)房間的溫度是否能夠達(dá)到理想狀況。而對于冷卻水系統(tǒng)來說就不一樣了。由于冷卻水系統(tǒng)需要屋頂?shù)睦鋮s塔對冷水機(jī)組的出水進(jìn)行散熱，所以需要采集兩個地方的溫度即冷卻塔進(jìn)、出水溫度，并對作溫差進(jìn)行變頻控制。由于空調(diào)系統(tǒng)的冷卻水泵與冷凍水泵一般設(shè)計成兩（多）臺水泵并聯(lián)，

3、故可以采用一臺變頻器控制多臺水泵的變頻方案。當(dāng)投入的水泵工作頻率上升至?xí)r，將其切換至工頻并將后序的水泵從起動，依次類推，直至滿足所需要的流量與流速從而實(shí)現(xiàn)恒溫差控制。另外，可以對每一臺水泵加變頻器進(jìn)行調(diào)速，即所謂的全變頻方案，這種方案較單純，采用一臺變頻器的調(diào)速效果要好得多，但是所需的費(fèi)用也相應(yīng)地高一些。另外在中央空調(diào)系統(tǒng)中補(bǔ)水泵也采用變頻補(bǔ)水方案，只是一般補(bǔ)水泵是一用一備，在變頻補(bǔ)水控制柜內(nèi)增加了水泵運(yùn)行切換功能。同時由于變頻器是軟啟動方式，采用變頻器控制電機(jī)后，電機(jī)在起動時及運(yùn)轉(zhuǎn)過程中均無沖擊電流，停泵時電機(jī)是在變頻下停泵，所以對空調(diào)水泵的變頻控制不但可以節(jié)省能量，而且可以延長水泵電機(jī)、控

4、制器件及機(jī)械散件、軸承、閥門、管道的使用壽命，避免水錘現(xiàn)象的發(fā)生。 變頻器在恒壓自動供水系統(tǒng)中的應(yīng)用在小區(qū)建設(shè)普及特別是小高層建筑及高層建筑日益增多的今天，小區(qū)的供水問題成為住戶比較關(guān)心的問題，因為老百姓不再想過 “住樓住樓用水發(fā)愁 ”的日子，所以變頻恒壓自動供水便提上了日程。目前在小區(qū)的建設(shè)中往往需要建設(shè)一個二次加壓供水泵房并采用變頻器實(shí)現(xiàn)恒壓自動供水。一般情況下，為保證小區(qū)的供水正常，在設(shè)計時往往設(shè)計成 “一用兩備 ”三臺水泵，由一臺變頻器（附加調(diào)節(jié)器、單片機(jī)、等器件構(gòu)成控制系統(tǒng)）拖動三臺水泵循環(huán)運(yùn)轉(zhuǎn)。與空調(diào)水泵控制不同，恒壓供水自動控制系統(tǒng)通過壓力傳感器采集管網(wǎng)中的壓力并將其轉(zhuǎn)換成模擬信

5、號進(jìn)行變頻控制。這樣變頻恒壓水系統(tǒng)直接取代水塔、高位水箱及傳統(tǒng)的氣壓罐供水裝置，為局部加壓供水開辟了新的途徑。另外水泵耗電功率與電機(jī)轉(zhuǎn)速的三次方成正比關(guān)系，所以水泵調(diào)速運(yùn)行的節(jié)能效果非常明顯，平均耗電量較通常供水方式節(jié)省。可編程控制器結(jié)合使用，可實(shí)現(xiàn)循環(huán)變頻，電機(jī)軟啟動，具有欠壓保護(hù)、過壓保護(hù)、短路保護(hù)、過流保護(hù)功能，工作穩(wěn)定可靠，大大延長了設(shè)備的使用壽命。其工作原理與空調(diào)系統(tǒng)水系統(tǒng)的工作原理基本相同。首先泵由變頻器供電工作，水泵電機(jī)轉(zhuǎn)速隨著調(diào)節(jié)器輸出給變頻器控制信號的變化而改變，以保持管網(wǎng)壓力的穩(wěn)定。用水量大時，變頻器輸出頻率升高；用水量小時，頻率降低。當(dāng)頻率上升到即水泵全速運(yùn)轉(zhuǎn)時仍不能滿足

6、供水需要時，則自動將泵切換到工頻運(yùn)行，泵由電網(wǎng)供電全速運(yùn)行，泵由變頻器供電投入運(yùn)行，如果泵電機(jī)達(dá)到滿轉(zhuǎn)速時仍不能滿足供水要求，則自動將泵切換到工頻運(yùn)行，泵由變頻器供電投入運(yùn)行，依此規(guī)律逐個投入運(yùn)行；當(dāng)泵都處于工頻全速運(yùn)行方式，處于變頻運(yùn)行工作方式時，如果此時用水量減小，變頻器輸出頻率下降，當(dāng)頻率到達(dá)一定的下限時，供水量仍大于用水量，則系統(tǒng)自動將泵停止運(yùn)行。同樣，泵停機(jī)后，如果此時供水量還大于用水量，則系統(tǒng)自動將泵停止運(yùn)行，依此類推。如果此時用水量又大于供水量，則系統(tǒng)自動將泵由變頻器供電運(yùn)行，所有水泵電機(jī)從停止到旋轉(zhuǎn)工作及從旋轉(zhuǎn)工作到停止都由變頻器來控制，實(shí)現(xiàn)帶載軟啟動，避免了啟動沖擊電流和啟動

7、給水泵電機(jī)帶來的機(jī)械沖擊，保證了管網(wǎng)壓力穩(wěn)定，滿足了小區(qū)的正常供水。 變頻器在消防泵巡檢柜中的應(yīng)用由于消防栓泵、噴灑泵及水幕泵的直接啟動、 或自藕降壓方式啟動在短時間內(nèi)可以滿足消防要求，且消防狀態(tài)時所有的非消防電源均已切斷，故一般情況下不采用變頻器啟動方式，而對于變頻巡檢柜可應(yīng)用變頻器來實(shí)現(xiàn)。由于消防泵 消防栓泵、噴灑泵及水幕泵 長期不投入使用，容易發(fā)生泵生銹堵轉(zhuǎn)等現(xiàn)象，故應(yīng)對消防泵定期進(jìn)行低頻運(yùn)轉(zhuǎn)，以免有消防需要時，消防水泵不能正常起動，貽誤火災(zāi)的撲救。但是在消防巡檢柜的調(diào)試中應(yīng)將變頻器的頻率調(diào)至最低但不能影響管網(wǎng)的壓力，另外需要按照一定的周期使上述水泵短時 不超過分鐘 處于低頻運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)。

8、變頻器在風(fēng)機(jī)系統(tǒng)中的應(yīng)用隨著高樓大廈的不斷增多，各種風(fēng)機(jī)（排風(fēng)機(jī)、排煙風(fēng)機(jī)、送風(fēng)機(jī)、空調(diào)新風(fēng)機(jī)）使用量也增加。在通常情況下，風(fēng)機(jī)風(fēng)量的調(diào)節(jié)主要是通過擋板進(jìn)行，這種方式雖然簡單，但是對電能的耗費(fèi)較大，約占風(fēng)機(jī)功率的，同時由于用量常有變化及工程設(shè)計裕量大，造成了“大馬拉小車 ”的現(xiàn)象，不符合現(xiàn)代建筑的節(jié)能理念；同時由于風(fēng)機(jī)的數(shù)量增加，配電設(shè)施的容量也相應(yīng)地增加，增大了開發(fā)商的投資，這樣對風(fēng)機(jī)的變頻控制就勢在必行。由于風(fēng)機(jī)負(fù)載屬于平方律特性負(fù)載，即氣體對葉片的阻力大小與轉(zhuǎn)速的平方成正比。所以，根據(jù)風(fēng)機(jī)的風(fēng)管壓力使用變頻器及控制器件可以實(shí)現(xiàn)對風(fēng)機(jī)的變頻控制。風(fēng)機(jī)變頻調(diào)速系統(tǒng)的主要控制方法基本上都采用開

9、環(huán)控制方式，即：手動控制即通過鍵盤或外接電位器進(jìn)行控制與利用控制器信號進(jìn)行控制。 變頻器在電梯中的應(yīng)用 垂直客梯中的應(yīng)用在小高層住宅與高層住宅中，電梯是不可或缺的交通與運(yùn)輸工具，沒有電梯小高層與高層建筑就失去了市場，失去了其優(yōu)越性。而電梯的舒適程度與運(yùn)轉(zhuǎn)速度，也是人們比較關(guān)心的問題。由于必須使電梯從速度為平滑地上升至固定速度或從最高固定速度平滑地降低至速度為，所以變頻器的輸出也應(yīng)從幾乎是到為止平滑地變化，這樣通過變頻器調(diào)節(jié)電梯的起動、運(yùn)行、停止都是平滑的，沒有急起急停的不良影響。由于電梯在勻速運(yùn)行過程中人們沒有不舒適感，而出現(xiàn)不舒適感的時間就是在電梯升速與減速運(yùn)行的過程中，但只要能在電梯變速運(yùn)

10、行過程中，維持電梯運(yùn)行加速度不發(fā)生變化，人們將不會有不舒適的感覺。同時由于將電梯的最佳速度曲線存于電梯控制柜的電子儲存器中，在電梯控制器件的控制下，電梯運(yùn)行過程中的速度采樣與最佳速度曲線進(jìn)行對比，由變頻器不斷地對電動機(jī)的頻率進(jìn)行調(diào)整，從而使電梯的速度恒定。目前最常用的是電梯調(diào)速系統(tǒng)，它不僅可以提供優(yōu)越的調(diào)速性能，更具備顯著的節(jié)能效果，所以被廣泛地應(yīng)用。 在自動扶梯中的應(yīng)用一般由商用電源供電的自動扶梯是恒速運(yùn)行的，從早到晚不管有無乘客均連續(xù)運(yùn)行，因此，能量消耗大，皮帶磨損嚴(yán)重。而節(jié)電的變頻自動扶梯則在乘客的上、落口處設(shè)置專用的傳感器，當(dāng)檢測出無乘客時，讓驅(qū)動電機(jī)從商用電源上斷開，使自動扶梯停止，達(dá)到節(jié)電的目的。自動扶梯由于是公共場所運(yùn)送乘客的主要設(shè)備，不能簡單的像貨物傳送帶一樣，任意地從商用電源接入、切出，而且處理不當(dāng)有可能造成設(shè)備和人身事故。具體的做法是自動扶梯進(jìn)入變頻調(diào)速運(yùn)行后，當(dāng)無乘客時并非完全切除交流電源，而是先降頻低速節(jié)能運(yùn)行。此外，應(yīng)用變頻調(diào)速可以進(jìn)行電機(jī)軟起動，起動效率高，小的起動電流能產(chǎn)生高轉(zhuǎn)矩。結(jié)果，使電動機(jī)發(fā)熱減低，且可進(jìn)行頻繁地運(yùn)轉(zhuǎn)、停