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低壓電氣控制在制冷壓縮機(jī)中的應(yīng)用及發(fā)展趨勢(shì)

ABB(中國(guó))有限公司
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  接觸器結(jié)構(gòu)剖析圖如下:
   



  這款接觸器不僅能夠滿足壓縮機(jī)啟動(dòng)和運(yùn)行中的各種復(fù)雜情況,并因此接觸器的特殊結(jié)構(gòu),使得當(dāng)故障發(fā)生時(shí),不必移去電纜,將接觸器整體拆除,只需將接觸器前面板取下,就可使接觸器的主要?jiǎng)幼鞑糠峙c底座分離,這樣既便于快速更換線圈又可防止因意外接通電造成維修人員人身傷害及設(shè)備毀壞事故。
  2.供電保護(hù)
  由于制冷壓縮機(jī)具有高噪聲的特點(diǎn),所以絕大多數(shù)制冷企業(yè)都建在距離市區(qū)較遠(yuǎn)的郊區(qū),工廠所在地的電網(wǎng)供電質(zhì)量較差,極易出現(xiàn)電壓不正常和缺相等情況。當(dāng)發(fā)生三相間電壓不平衡或缺相時(shí)極易燒毀壓縮機(jī)電機(jī)。電源電壓變化范圍不能超過(guò)額定電壓的±10%。三相間的電壓不平衡不能超過(guò)5%。如果發(fā)生缺相的同時(shí)壓縮機(jī)正在運(yùn)轉(zhuǎn),它將繼續(xù)運(yùn)行但會(huì)有大的負(fù)載電流。電機(jī)繞組會(huì)很快過(guò)熱,正常情況下壓縮機(jī)會(huì)被熱保護(hù)。當(dāng)電機(jī)繞組冷卻至設(shè)定溫度,接觸器會(huì)閉合,但壓縮機(jī)啟動(dòng)不起來(lái),出現(xiàn)堵轉(zhuǎn),并進(jìn)入“堵轉(zhuǎn)-熱保護(hù)-堵轉(zhuǎn)”死循環(huán)。在個(gè)別嚴(yán)重的情況下,熱繼電還來(lái)不及做出保護(hù),就已經(jīng)燒毀壓縮機(jī)電機(jī)了。
  電壓不平衡百分?jǐn)?shù)計(jì)算方法為,相電壓與三相電壓平均值的最大偏差值與三相電壓平均值比值.例如,標(biāo)稱(chēng)380V三相電源,在壓縮機(jī)接線端測(cè)量的電壓分別為380V,366V,400V,可以計(jì)算出三相電壓平均值382V,最大偏差為20V,所以電壓不平衡百分?jǐn)?shù)為5.2%。 作為電壓不平衡的結(jié)果,在正常運(yùn)行時(shí),負(fù)載電流的不平衡幾率是電壓不平衡幾率的4-10倍。美國(guó)國(guó)家電氣制造商協(xié)會(huì)(NEMA)電動(dòng)機(jī)和發(fā)電機(jī)標(biāo)準(zhǔn)出版物指出,由不平衡電壓造成的相繞組溫升百分比大約是電壓不平衡百分點(diǎn)數(shù)平方的兩倍。所以對(duì)于三相供電線路的監(jiān)測(cè)就顯得尤為重要。一份由U.L.(保險(xiǎn)商實(shí)驗(yàn)室,美國(guó))完成的調(diào)查顯示,43%的電力公司允許3%的電壓不平衡,另有30%的電力公司允許5%的電壓不平衡。
  制冷壓縮機(jī)一般價(jià)格昂貴,并且會(huì)因其燒毀而帶來(lái)更大的經(jīng)濟(jì)損失,所以一定要對(duì)壓縮機(jī)的三相供電線路進(jìn)行檢測(cè)。
  通過(guò)多年來(lái)對(duì)各種低壓保護(hù)產(chǎn)品的使用,我們一致認(rèn)為ABB公司生產(chǎn)的CM系列三相多功能監(jiān)視繼電器CM-MPS具有很高的可靠性。通過(guò)可以監(jiān)測(cè)三相供電線路和系統(tǒng)線路中的相序、缺相、過(guò)欠壓、相不平衡等參數(shù),并可在故障發(fā)生時(shí)發(fā)出報(bào)警信號(hào),使控制系統(tǒng)能夠在機(jī)器設(shè)備遭到更大損壞之前予以適當(dāng)?shù)奶幚,從而使機(jī)器設(shè)備和系統(tǒng)獲得最大程度的保護(hù),提高機(jī)器、設(shè)備和系統(tǒng)的有效性,減少由于三相系統(tǒng)故障而引起的維護(hù)費(fèi)用及維護(hù)時(shí)間。
  三相監(jiān)視功能曲線如下:
   


  如果所有相完整、電壓正確且相序正確,輸出繼電器動(dòng)作。如果出現(xiàn)過(guò)/欠壓(300-500V AC可調(diào))、相不平衡(閥值2-15%可調(diào))、缺相或相序不正確,則輸出繼電器復(fù)位且黃色LED熄滅。電壓回復(fù)到設(shè)定范圍(加上固定遲滯5%)繼電器自動(dòng)再次復(fù)位。
  我們?cè)賮?lái)談?wù)剦嚎s機(jī)所處工作環(huán)境對(duì)壓縮機(jī)控制柜內(nèi)低壓原件的影響。
  (1)冷庫(kù)冷間低溫潮濕
  在食品冷藏加工企業(yè),由于操作現(xiàn)場(chǎng)的要求,部分凍結(jié)庫(kù)體與制冷機(jī)組連接在一起的設(shè)備(如一體化平板速凍機(jī))需要放置于潮濕的冷庫(kù)冷間內(nèi)。冷庫(kù)冷間與一般的潮濕環(huán)境不同,如溫度高于0℃的食品加工間,會(huì)因?yàn)榄h(huán)境衛(wèi)生的要求而在室內(nèi)噴淋大量帶有弱腐蝕性的消毒液體,使得加工間內(nèi)部濕度極大,一般均在90%以上。如此大的環(huán)境濕度會(huì)在控制柜表面形成凝水,并且凝水中還含有一定量的化學(xué)成分。長(zhǎng)期的高濕度以及弱腐蝕性凝水的存在,會(huì)使水汽漸漸滲透電控箱,并腐蝕低壓電氣元件的金屬部分以及內(nèi)部電子元件,造成電氣元件的性能降低甚至損壞。如果控制壓縮機(jī)的電氣元件受損,則會(huì)直接影響壓縮機(jī)的正常運(yùn)行,大大提升電機(jī)燒毀的幾率。雖然可以由于通過(guò)各種手段防止電控箱透水情況的發(fā)生,但面對(duì)冷庫(kù)冷間如此惡劣的操作環(huán)境,就要求柜內(nèi)低壓電氣設(shè)備具有良好的抗低溫、抗潮濕、抗腐蝕的特性。
  (2)弱腐蝕性氨氣的存在
  氨氣屬弱腐蝕性氣體,比空氣輕,當(dāng)環(huán)境中相對(duì)濕度較高時(shí)對(duì)電氣設(shè)備有明顯的腐蝕。氨氣的爆炸極限為15.5%~27%。根據(jù)《爆炸和火災(zāi)危險(xiǎn)環(huán)境電力裝置設(shè)計(jì)規(guī)范》GB50058-92中的第2.2.1條,氨機(jī)房的爆炸性氣體環(huán)境危險(xiǎn)區(qū)域被劃分為2區(qū),另根據(jù)《建筑設(shè)計(jì)防火規(guī)范》GBJ16-87中的第3.1.1條,氨機(jī)房的火災(zāi)危險(xiǎn)性分類(lèi)為乙類(lèi)。氨機(jī)房?jī)?nèi)必須就地安裝的電氣設(shè)備,如照明燈具、液位計(jì)、壓力表、斷水繼電器和氨機(jī)緊急停車(chē)按鈕,在正常運(yùn)行中決不允許產(chǎn)生火花,并且防腐防爆。 
  低壓電氣在制冷行業(yè)未來(lái)的發(fā)展方向:
  隨著科技的發(fā)展,工業(yè)自動(dòng)化生產(chǎn)的水平也日益提高.人們現(xiàn)在也更多感受到科技進(jìn)步給生活,工作帶來(lái)的便利與快捷.同時(shí)也帶來(lái)了麻煩。制冷行業(yè)作為機(jī)械制造的一部分,也隨著制造業(yè)的發(fā)展而不斷取得進(jìn)步和創(chuàng)新。傳統(tǒng)制冷理念也得到改進(jìn)和提高.就制冷行業(yè)今后發(fā)展而言,制冷設(shè)備正朝著安全,實(shí)用,節(jié)能,環(huán)保,自動(dòng)化的方向發(fā)展,但由于制冷行業(yè)的特殊性,就對(duì)配套使用的低壓電氣元件提出了更高的要求。總的來(lái)說(shuō),應(yīng)用于制冷行業(yè)的低壓電氣的發(fā)展方向如下:
 。1)實(shí)現(xiàn)低壓電氣產(chǎn)品的智能化,進(jìn)一步改進(jìn)產(chǎn)品的保護(hù)性能,擴(kuò)大功能,不僅能準(zhǔn)確監(jiān)測(cè)和顯示配電線路的運(yùn)行情況,還能準(zhǔn)確地切除過(guò)載、短路等各種故障;還能按運(yùn)行人員的設(shè)置要求進(jìn)行各種操作;與此同時(shí),還能對(duì)電器本身進(jìn)行監(jiān)測(cè)和對(duì)故障自診斷及故障狀況的顯示。
  (2)變頻調(diào)速裝置以及軟啟動(dòng)的使用,使得制冷設(shè)備更加節(jié)能,并可減少大功率制冷設(shè)備啟動(dòng)電流對(duì)電網(wǎng)的沖擊。
  (3)具有通信功能和現(xiàn)場(chǎng)總線控制功能,使整個(gè)制冷工程中的各個(gè)環(huán)節(jié)都能夠得到控制,并且互通信息,實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)化。
  (4)提高分?jǐn)嗄芰拖蘖餍阅堋?
  由于筆者能力有限,但想借此文章給讀者日后的工作帶來(lái)些許幫助,并希望讀者能給予批評(píng)指正。
 

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