U/f控制方式变频器的典型应用

    U/f控制方式的变频器的典型应用场合之一是中央空调系统。大部分建筑物在一年当中，只有几十天时间中央空调处于最大负载。中央空调冷负载始终处于动态变化之中，如每天早晚、每季交替等因素都实时影响着中央空调的冷负载。大多数中央空调冷负载在5%～60%范围内波动，多数建筑每年至少70%的时间是处于这种情况。而系统设计多数以最大冷负载为最大功率驱动。这样，就往往造成实际需要冷负载与最大功率输出之间的矛盾，造成能源极大的浪费。通过变频器对中央空调系统的水循环、变频风机和冷却塔风机的变频控制，能够实现很大的节能。    PowerFlex400是一款经济而实用的变频器，它是典型的采用U/f控制的变频器，对变转矩负载特性如风机和泵的速度控制的性能尤为突出。以下所介绍的就是PowerFlex400变频器在中央空调系统中的应用。    在冷却水循环的控制中，冷却水泵的控制方式为最高层（或最不利端）压力控制。变频器采用了转速控制以保持最佳压力；冷却水泵的控制方式为恒温差控制。从以上的描述可以知道，对于中央空调水循环系统的变频控制通常采用恒压力差或恒温差闭环控制，PowerFlex400变频器有一个内置的PID控制回路，用来使过程反馈的压力差或温度差与设定值保持一致。具体示意如图2-7所示。
    图2-7    压力或温度PID控制回路    所需流量减少时，离心泵转速降低，其功率按转速的三次方下降。如所需流量为80%，则转速也下降为额定转速的80%，而轴功率降至51. 2%；当所需流量为额定流量的50%时，而轴功率降至12. 5%。当然，转速降低时，效率也会有所下降，同时还应考虑控制装置的附加损耗等影响。即便如此，这种节电效果也非常可观。通过实际证明，水泵类节能可达到40%～50%。    中央空调变频风机的控制有静压PID控制方式与恒温PID控制方式。中央空调冷却塔风机控制系统中，变频器以出水温度为控制对象进行闭环控制。从以上的介绍能够看出，在中央空调的三种控制系统中，都使用了变频器内置的PID功能，但对于每个控制系统来说，并不严格苛求调速的快速性，对变频器的动态性能要求不是很高，所以采用U/f控制的变频器就可以达到满意的控制效果。目前，PowerFlex400变频器在国内多家大型中央空调系统中得到应用，如宁波北仑行政中心应用了80多台PowerFlex400变频器，使用效果非常良好。