约克变频离心机VSD..
YORK VSD变频驱动特点
约克卓越的节能技术
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内容
VSD机组产品介绍
冷水机组工作原理 VSD机组的工作原理 VSD机组的优势 VSD机组的应用 VSD竞争对手比较 VSD运行策略
VSD变频驱动装臵
节约能耗/节约运行费用
产品介绍-概述
根据冷冻水出水温度和压缩机压头来优化电机的转 速和导流叶片的开度,使机组始终在最佳状态区运行, 年节能达15-25%. 能准确预测离心机的喘振点，允许机组在喘振点附 近工作正常，防止机组在低负荷时发
冷水机组工作原理 VSD机组的工作原理 VSD机组的优势 VSD机组的应用 VSD竞争对手比较 VSD机组运行策略
离心式冷水机组工作原理
PRV
叶轮
均流板
挡液板
冷凝器 过冷器
满液式蒸发器
截流孔板
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离心式冷水机组工作原理
压力 制冷剂向大气放热 Pc Head =Pc-Pe
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离心式压缩机的卸载控制
一.导流叶片控制(常规方法) 可扩展运行范围（下载到10-20%） 但节流作用增加了能量的损耗。因此压缩机功率与机组负荷并不成 正比递减。
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离心式压缩机的卸载控制
二. 通过速度控制来卸载
当负荷/压头降低时，降低叶轮转速 卸载区域相对狭窄(>50%)
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离心式压缩机的卸载控制
%SAVED -1.0 13.2 34.1 67.5 27.4
IPLV=1/(0.023/A + 0.415/B + 0.461/C + 0.101/D)
年节约能耗 27.4%
VSD优势-节省能耗
例 1. 办公楼 (单台机组)
约克变频驱动VSD离心式冷水机组原理及应用
恒速与变速冷水机组负荷-效率曲线比较
1.1
1.0
0.9
0.8
Constant Speed 恒速
0.7
Variable Speed 变速
0.6
0.5
0.4
节能30%
0.3
部分负荷比例
特点与优势
软启动
可替代启动器
从1Hz开始启动
从不超过 100% FLA
比较
PRV 控制逻辑
速度余量
PRV 控制信号 （开启或关闭）
实际电机速度
变频冷水机组是如何工作的？
冷冻水出水温度 温度设置值
蒸发 / 冷凝压力 PRV 位置
实际电机转速
优化电机转速
优化 PRV 位置
变频冷水机组是如何工作的？
定速机组
变频机组
负荷降低，PRV 关闭 电机转速恒定
自适应冷量控制逻辑 优化压缩机效率 降低电机转速 优化 PRV 位置 能耗降低
约克变频驱动器(VSD)优点
年节能30% 在低负荷运行时全面避免喘震 延长机组使用寿命 维修、保养方便 降低辅助设备投资 宁静运行 完善的电器保护
定速与变频冷水机组的能耗比较
采用变频冷水机组的必要性——
由于室外温度 (干球/湿球温度) 随时间和季节的变化而变 化
只有 1% 的运行时间机组处于设计工况下的满负荷运行 变频冷水机组能充分利用低冷却水温度带来的优势（压头
对冲击电流具有非常好的限制能力 (改造项目, 变压器容量小、 发电机容量小)
500% 400%
冲击电流
Motor FLA (%)
300% 200% 100%
星三角启动器 Optispeed VSD
约克离心机介绍
A’ A
A’ - B’ 恒速电机控制轨迹， 电机转速不变 A - B 变速时，PRV全开， 电机转速降低 B - C 电机转速恒定，PRV关小 C - D 电机转速增加 同时关小PRV
D
C
B
喘振区
最小转速
节能原理
RPM ~ 流量 RPM 2 ~ 压头 RPM 3 ~ HP
% 转速 100 90 75 50
优化电机转速
优化PRV导叶开度
它是如何工作的？
冷冻水温度 温度设定值 蒸发/冷凝压力 PRV 位置 实际电机转速
机组负荷低至极限，在关 闭导流叶片开度的同时， 适当升高转速，避开喘震 区，使机组在极低负荷平 稳运行
优化电机转速
优化PRV导叶开度
VSD是如何工作的？
设计特点 - 工厂配装 VSD
B’
设计特点 - 彩色图象显示控制中心
控制先进
约克独有 同行业中最先进
操作方便 显示生动形象，信息丰富 控制先进，机组运行安全 可靠 可实现远程控制和楼宇自 控
控制先进 显示生动形象，信息丰富
控制先进
控制 先进
机组停机及故障自诊断全信息记录界面， 纪录前十次停机的全部信息
高效节能
• 闭式电机散热于系统中，增加制 冷系统能耗3~6% • 闭式电机在冷媒中旋转，阻力大， 增加动力系统能耗3%
设计特点 - 单级压缩，配预旋转导流叶片
机械结构简单，运动部件少，工作 寿命长，维修方便 压缩机的长工作寿命已在许多应用 中得到证明
可靠性高
多级压缩
• 运动部件多，发生故障率高 • 每级的级间能量损失2~3% • 压缩机轴承的负荷较大，轴承易磨 损，影响机组寿命
约克离心机配件中英文对照
约克YK、YT离心式冷水机组常用配件号码中英语对照约克YK、YT离心式冷水机组常用配件：011-00434-000 冷冻"F"油011-00533-000 冷冻"K"油013-02987-000 VSD冷冻液026-13508-000 干燥过滤器026-14777-007 干燥过滤器026-32386-000 油过滤器026-37563-000 干燥过滤器029-16764-000 干燥过滤器331-02430-601 YK（F）主板031-00947-000 电流控制板024-30468-002 油泵变频板031-01080-000 电源板C型机031-01743-002 输入输出板364-51806-000 止推传感器371-01450-003 触发板331-01771-000 彩色显示板029-22452-000 高速止推板022-09570-000 角阀022-10079-000 安全阀029-22454-000 轴封轴承025-17175-001 导叶马达024-27248-000 浮筒开关025-33730-000 马达执行器025-38178-000 电子执行器025-33288-000 温度传感器025-32924-000 排气传感器025-34535-001 压力探测器025-37831-000 温度传感器025-34159-000 温度传感器025-28678-001 油压传感器025-29148-002 压力传感器025-29148-004 压力传感器225-30406-001 压力控制器York YK、YT centrifugal chillers commonly used accessories: 011-00434-000 Frozen"F"Oil011-00533-000 Frozen"K"Oil013-02987-000 VSD chilled liquid026-13508-000 Dry Filter026-14777-007 Dry Filter026-32386-000 oil filter026-37563-000 Dry Filter029-16764-000 Dry Filter331-02430-601 YK(F)Motherboard031-00947-000 current control panel024-30468-002 pump inverter board031-01080-000 Power Plate C-Machine031-01743-002 input and output boards364-51806-000 Thrust Sensor371-01450-003 Trigger Board331-01771-000 color display panel029-22452-000 high-speed thrust plate022-09570-000 angle valve022-10079-000 safety valve029-22454-000 Seal Bearing025-17175-001 guide vane motor024-27248-000 float switch025-33730-000 Motor Actuator025-38178-000 E-actuators025-33288-000 Temperature Sensor025-32924-000 exhaust sensor025-34535-001 Pressure Detector025-37831-000 Temperature Sensor025-34159-000 Temperature Sensor025-28678-001 oil pressure sensor025-29148-002 Pressure Sensor025-29148-004 Pressure Sensor225-30406-001 Pressure Co ntroller。
关于对手VSD
关于对手VSD/VFD/AFD最新进展之分析自从约克于1979年原来推出第一台变频离心机组以来,至今已有近三十年的历史，现在已经进入一个比较成熟的阶段。
而几个主要对手,如麦克维尔,开利,特灵,三菱,已由开始的不重视，到现在大规模的发展。
其应用范围之广（开利已将其应用到水冷螺杆式冷水机组），系列之齐全（冷却方式有冷媒冷却，冷冻水冷却，风冷冷却，冷却水冷却），电压之宽（三菱变频器的使用电压已延伸至6600V），型号之多，已经令我们刮目相看，本报告重点研究的对象是麦克维尔和开利的变频机组（相对而言，容易找到的资料比较丰富），也将简单讨论特灵和三菱的变频机组情况。
1．麦克维尔1．1发展简述：从手头的资料看，麦克维尔是在2002年推出第一代变频机组，变频器的型号是Reliance的Liquiflo系列（Reliance/Allen-Bradley均属于Rockwell），而最新的型号既有Reliance的SP600，Liquiflo ，Liquiflo 2系列，也有Allen-Bradley的PF700H系列。
有必要指出的是，麦克维尔的控制中心也由过去的Micro Tech 200（文字操作）系列改为现在的Micro Tech 11（图形化操作）系列，而且在2005年年中为了VFD对控制中心的电机设定部分又作了一些小小的改动（调整了一些设定顺序）！1．2第一代VFD第一代VFD共有6个型号，如下表所示备注：1.红色字体的电机功率值为根据电流推算出来的值2.50Hz的电机功率应乘以0.833.在VFD090/120中还包括一个独立的冷却循环（泵，换热器）4.1ft水柱＝0.3048米水柱感到奇怪的是，在Reliance的技术手册上，Liquiflo只有4个型号，可以认为是为麦克备注：1PSI＝0.7米水柱1．3第二代VFD第二代VFD共计有16个型号，共有4个系列，与第一代有很大的不同，参数如下表：1.红色字体的电机功率值为根据电流推算出来的值2.50Hz的电机功率应乘以0.833.在VFD090/120中还包括一个独立的冷却循环（泵，换热器）4.1ft水柱＝0.3048米水柱5.均可选配3％阻抗的线性电抗器（PF700H除外）一些参数与Reliance/AB的参数有一些区别，主要有：1．电流值：SP600在480V的电流值分别为96A,125A,156A,180A,248A（比麦克维尔提供的大10％左右）；PF700H的电流分别为261A，300A（也差不多大10％左右）；Liquiflo 2 的电流分别为405A，608A，810A，1215A，根本没有规律可言。
约克变频离心机
随时监测冷冻水温度等工作状态 参数，根据冷量需求同时调节电 机转速和导流叶片开度，优化机 组部分负荷性能，节省运行费用 。
优化电机转速
优化导流叶片的开度
控制性能是节能 的关键因素
• 精确反映机组的运行参数 • 避开机组运行的喘振点 • 调节转速，优化效率
离心式机组组件示意图
导流叶片
组件
叶轮
齿轮
20%
年运行费用节省 30%
MILLENNIUM离心机
年平均运行费用 节省25 - 30%
选配新型变速驱动装置，直接安装在机组上，无需 另占机房面积，大大改善机组部分负荷性能。
采用变频 装置机组 的优越性
节约能耗 安全运行 宁静运转 低电流启动 减少维修与维护
采用变频 装置机组 的优越性
节约能耗 安全运行 宁静运转 低电流启动 减少维修与维护
K UE K2 IQE K2MQE
1.起动电流小
K UE K IQE K2MQE 1.起动电流小
0.66/0.71/0.77 UE 0.44/.0.5/0.6 IQE 0.44/0.5/0.6MQE 1.起动电流较大
0.1~0.6 UE可调 0~5IQE可调 0.15~1MQE可调 1.起动电流小
2. 起动力矩小 2. 起动力矩较大 2. 起动力较大 2. 起动力较大
变速驱动机组在低负荷时，其 KW/TR值明显低 于恒速机组，其最高效率点在 40%负荷左右。
耗电指标kW / ton
0.65 0.60 0.55 0.50 0.45 0.40 0.35 0.30 0.25
85 F
80 F 75 F 70 F 65 F
冷冻水进水温度
其他厂家r 60% 负荷 100% 负荷 80% 负荷
VSD 介绍
节能原理
▪ RPM ~ 流量 ▪ RPM 2 ~ 压头 ▪ RPM 3 ~ HP
% 转速 100
90 75 50
%输入功率HP 100 73 42 12
B’ D
C
喘振区
全关
PRV开启度
A’ A
B
最小转速 全开
CS 与 VSD 冷水机组能耗比较
为什么一台 VSD 驱动的冷水机组可以节约能耗和年运行 费用？
离心式（VSD）/空气处理机组 4650冷吨
北京昆仑饭店 离心式（VSD）2025冷吨
北京五洲大饭店
离心式（VSD）
1620冷吨
广州市检察院
离心式（VSD） 1650冷吨
东莞国际会展中心
离心式（VSD)/空气处理机组 2730冷吨
广州新体育馆
离心式（VSD）(10KV)
4480冷吨
济南永安大厦
% Load 100 75 50 25 NPLV
ECWT 89.6 77 65 65
CS Chiller KW/TON 0.666 (A) 0.56 (B) 0.547 (C) 0.729 (D) 0.569
VSD Chiller KW/TON 0.678 (A) 0.411 (B) 0.313 (C) 0.384 (D) 0.376
VSD 变频驱动装置
(专用于YK离心式冷水机组)
YORK OptiSpeed TM
Variable Speed Drive
节约能耗/节约运行费用
内容
离心式压缩机卸载控制方式
➢ PRV-预旋转导流叶片 ➢ 速度控制
VSD 冷水机组是如何工作的？ CS 和 VSD 冷水机组的能耗比较
➢ 气候条件 ➢ 典型案例 ➢ 财务分析
约克离心机介绍..
可以通过更换配对齿轮，将机器 调整至特定的工况，以达到最优 化的匹配 单螺旋齿轮设计，并采用铝制止 推轴承，非常可靠 适合采用变速驱动装置 - VSD AGMA等级11-13
V S D: 变速驱动器 AGMA:美国齿轮制造商协会
可靠性高， 灵活性好
设计特点 - 低冷却水温正常运行
降低冷却水进水温度 = 节能
优化电机转速
VSD
优化PRV导叶开度
它是如何工作的？
冷冻水温度 温度设定值 蒸发/冷凝压力 PRV 位置 实际电机转速 负荷降低首先 优化电机转速
优化电机转速
它是如何工作的？
冷冻水机转速
负荷继续降低，在保持电 机最低转速的同时关闭导 流叶片的开度
电子滤波器（可选） ������ 总功率因数将大于等于0.98 ������ 可以限制变频驱动导致的电源失真 ������ 符合IEEE标准519-1992谐波失真准则 ������ 符合UL规范
设计特点 – VSD特点与优势
真正的软启动
500%
电机满负荷电流 FLA (%)
400%
优化电机转速
优化PRV导叶开度
它是如何工作的？
冷冻水温度 温度设定值 蒸发/冷凝压力 PRV 位置 实际电机转速
机组负荷低至极限，在关 闭导流叶片开度的同时， 适当升高转速，避开喘震 区，使机组在极低负荷平 稳运行
优化电机转速
优化PRV导叶开度
VSD是如何工作的？
设计特点 - 工厂配装 VSD
B’
冷媒回蒸发器 高压 低压 高压
油泵
闭式电机由冷凝 油流失到冷媒系统中 器冷媒冷却电机 油流失 高压 闭式电机 低压 高压 高压 低压 油泵缺油 闭式电机