ALPHA6000变频器在油田注水泵实施方案
变频器在油田注水中的应用
应 用研 究 ・
变频器在油 田注水中的应用
陈 雪梅 李 玮 程 必水 （ 吐哈 油 田公 司三塘 湖采 油厂 新 疆哈 密 ８ ９ ０ ３ ０ ９）
［ 摘 要 】 过 把 变 频 器 控 制技 术 应 用 到 油 田 的大 型 注 水泵 中 并 就 实 际 运 用 中 的关 键 的 控 制 技 术 和方 法 提 出 了 自己 的看 法 。 取 得 通 了 良好 的 效 果 ， 节 约 了 大 量 的 电 能 。 （ 键 词 】 频 调 速 技 术 恒 压 注 水 关 变 ＰＬＣ 自 动 控 制
４ 注水泵 节能 效果
（ １） 简 化 注 水 泵 操 作 步 骤 ， 无 须 手 动 调 节 ， 极 大 的 减 轻 了 操 作 工 人 的 劳 动 强 度 ， 提 高 了 工 作 效 率 。 （ ） 有 效 降 低 启 动 ２ 噪 音 ， 在 启 动 过 程 中 电 机 从 低 频 开 始 缓 慢 加速 ，经 ２ ０秒 后 达 到 设 定 频 率 ， 减 小 了 启 动 电 流 ， 保 护 了 用 电 设 备 ， 延 长 了 电 动 机 的 使 用 寿 命 ， 提 高 了 电 机 的 效 率 ， 节 约 维 修 成 本 。 （ ） 提 高 机 泵 运 行 效 率 。 变 频 调 ３ 速 运 行 降 低 了 电 机 和 注 水 泵 的 转 速 ， 减 少 了机 械 摩 擦 的 能 量 损 失 和 泵 的 回流 、截 流
２ 变频 恒压Biblioteka 水 自动控 制装置 ２． 基 本 构 成 １ 恒 压 注 水 系 统 由 变 频 自动 控 制 装 置 与
后 输 出 偏 差 信 号 ， 由 偏 差 信 号 控 制 调 整 变 频 器 输 出 的 电 源 频 率 ，改 变 注 水 泵 转 速 ，使 管 网 压 力 不 断 向 设 定 压 力 趋 近 这 个 闭 环 控 制 系 统 通 过 不 断 检 测 、 不 断 调 整 的 反 复 过 程 实 现 管 网 压 力 恒 定 ，从 而 使 注 水 泵 根 据 注 水 需 要 压 力 自动 调 节 ， 达 到 节 能 节 水 的 目 的 。 ＰＬ 的 主 要 控 制 作 用 ： （ ） 控 制 多 台 注 Ｃ １ 水 泵 （ 括备 用泵 ）循环 软启 动 ，周期性地 包 以变频 方 式工 作 ；（ ２）控 制 备 用 泵 的 自动 启 动 ． 第 一 台 注 水 泵 电 机 以变 频 方 式 运 行 ， 当 并 达到 额定功 率 （ 即 变 频 器 输 出 电 源 频 率 达 到 ５ Ｈ） Ｏ ，而 注 水 管 网压 力 未 达 到 设 定 压 力 时 ， 第 二 台 注 水 泵 电 机 会 自 动 启 动 ，并 以 工 频 方 式 运 行 ，这 时 若 管 网 压 力 仍 不 能 达 到 设 定 压 力 时 ， 第 三 台 注 水 泵 电 机 会 自动 启 动 ， 第 一 台 注 水 泵 仍 以 变 频 方 式 运 行 ，达 到 保 持 注 水 管 网 恒 压 的． 的 ， 投 入 运 行 的 注 水 目 泵 数 量 由 装 置 根 据 管 网 压 力 自 动 控 制 。 如 果 喂 水 泵 故 障 停 机 ，喂 水 系 统 压 力 低 于 注 水 泵 人 口设 定 值 ， 则 自动 停 止 注 水 泵 ，发 出 报 警 信号 并 远 传至 中心控 制 室 。 ２ ３ 控 制 功 能 ． 变 频 自 动 控 制 装 置 具 有 以 下 控 制 功 能 ： （ ） 设 有 手 动 ／ 自 动 切 换 电 路 ， 当 切 １
变频调速控制系统在油田注水泵上的节能探讨
变频调速控制系统在油田注水泵上的节能探讨【摘要】目前在我国使用油田注水的措施，保证了油田的高产稳产。
但是在大部分的油田注水站都是采用老式的恒压恒流的注水方式，而且不能对速度进行调整。
在油田注水的过程中由于压力大、流量大，就需要使用大功率的电动机，浪费了电能，而采用变频调速控制系统能够有效的提升系统的运行效率。
本文介绍了变频调速的技术以及调速控制系统的构成，探讨了在油田注水泵上的节能与应用。
【关键词】变频调速控制系统；油田注水泵；节能；应用在油田注水站上一般使用较多的是水源井深井泵，这种方式操作比较复杂，而且效率低，增加了工作人员的劳动量。
现在研制的新型的变频器恒压供水系统能够满足水泵电动机无极变速的需求，在运行中可以根据水压的大小，自动调节运行参数。
变频调速控制系统是一种先进的节能供水系统，不仅提升了系统的运行效率，而且给企业带来更多的经济效益。
随着科技的快速发展，变频器的功能会逐渐完善，在实际的应用中充分应用变频器，对恒压变频供水系统起到很重要的作用。
一、变频调速控制系统概述1、变频调速控制系统的实现过程通过使用变频调速控制系统，对恒压供水的控制流程为：水源井—注水泵。
可见这种控制比传统的注水泵更加的简单，简化了操作流程，实现了系统的自动控制，不仅节约了电能，而且降低了企业的投资成本，同时降低了工作人员的工作强度。
变频调度控制系统在水泵运行中实现了恒压供水，对参数实行闭环的控制，这样就能在注水的过程始终保持平稳的状态。
当官网的压力小于系统的额定压力时，变频器的频率就会上升，使电机的功率提升；反之，电机的功率下降。
当管网的压力降低时，系统能够够自动调节，使管网的压力与额定的压力值保持平衡。
所以变频调速技术是通过改变电动机的速度实现对水流量的调节，能够有效的降低了设备的损耗，延长了设备的使用寿命。
2、系统特点变频调速控制系统的主要特点为：①占地面积小、重量轻。
由于整个系统的设计中没有输入和输出的变压器，这样就减轻了系统的重量，提升了系统运行效率。
变频调速技术在油田柱塞式往复注水泵上的节能与应用
变频调速技术在油田柱塞式往复注水泵上的节能与应用随着能源危机的逐渐加剧，节能和减排成为了全球普遍关注的问题。
油田作为能源开发的重要领域，对提高产品质量、节约生产成本、减少能源消耗等问题提出了更高的要求。
在油田上，水泵是必不可少的一种设备，而目前在油田上广泛应用的柱塞式往复注水泵，则因其结构简单、可靠性高、稳压精度高等特点，在特定的工况下被广泛应用，但其通用的外围设备存在多种限制因素，如能量消耗高、其高速运行易造成噪音污染等问题，严重影响生产效率。
而相比起传统的水泵调节方式，变频调速技术则是一种非常有效的解决方案。
变频调速技术可以使油田柱塞式往复注水泵在运行中根据实际负荷大小对给水量进行动态调整，以达到最佳工作状态。
因此，本文将阐述变频调速技术在油田柱塞式往复注水泵上的节能与应用。
一、变频调速技术介绍变频调速技术原为电力电子技术应用的一种技术，但由于其能够有效地解决机械系统中传动部件轻重负荷变化对动力输出影响的问题，因此在行业应用中也得到了广泛的发展。
变频调速技术主要是将传统伺服驱动技术和电机调速的技术结合起来达到对电机进行精确调速的目的。
利用传感器对传送带、风电机组和水泵电机进行实时监测，以达到负载减少、降低噪声和能源节约等的优效。
二、变频调速技术在油田水泵中的应用1.变频调速技术的优势相比传统水泵调节方式，变频调速技术的优势可以总结为以下三点：（1）更加节省能源：传统水泵在工作时，由于其不能够根据实际负荷进行自动调整，在操作过程中会出现流量过大、压力过低等浪费能量的情况。
而变频调速技术则可以通过控制电源频率使水泵按照实际负荷进行自动调整，从而有效地减少了能量的浪费，降低了油田运行成本。
（2）减少机械传动部件的损耗和出现故障的概率：机械传动部件(transmission)包括电机、减速器、联轴器、离合器等部分。
由于变频调速技术可以使水泵匹配不同负荷下的运行状态，在运转过程中不会超载，也不会出现瞬间高负荷和空载的情况，因此坏掉的风险大大降低。
变频器在油田油气混输泵上的应用
变频器在油田油气混输泵上的应用变频、调速、节能、应用1 引言胜利油田孤东采油厂新滩油田地处黄河入海口的海滩上，1998年投入生产开发，目前已投入开发生产油井63口，年产原油12万吨。
由于该地区离采油厂主力生产区块较远，各采油点又比较分散，油井数量相对较少。
自油田开发以来一直采用大型油罐车拉油的办法，将各采油点的原油每天不停地运输至数十公里外的原油中转站，原油运输成本居高不下。
随着油田开发难度的增加和吨油成本的不断上升，进一步挖掘内部潜力，降低油气生产成本，减少输油损耗，就显得尤其重要。
显然，利用管道输油可以大大降低油气输送生产成本，减少油气损耗，但由于受各采油点产液量的限制，要保证油气正常长距离生产输送，就得采取大功率高扬程机组通过截流控制的办法，才能满足油井生产的连续运行需要。
由于输油泵机组容量偏大、其流量和储油罐液位控制均采用人为节流调节控制等因素，造成了该生产工艺系统运行效率不高、设备易损件故障频繁和“大马拉小车”等现象的发生，这不仅严重浪费了能源，而且影响油井的正常生产和原油产量的完成。
为此我们于2005年初提出了在30kW的CSY11-2油气混输单螺杆泵上推广应用了森兰SB61G变频调速控制技术，安装了质量可靠的变频调速设备，以解决生产中的诸多实际问题，收到了良好的现场使用效果，取得了显著的经济效益和社会效益[1]。
2 变频调速工作原理[2]变频器是一种先进的调速节电设备，其主要实现方式是通过调节变频器的输出频率，改变电机的转速，降低电机输出功率，具体工作流程信号如图1所示，工频电流经过变频器内的整流电路变成直流电，变频器按照控制信号的要求，将直流电改变为所需频率的交流电，作用于电机，使其转速变化，进而改变其输出功率。
图1 变频器工作流程信号图变频器的种类按使用的电源电压可分为高压和低压变频两种，其工作方式可分闭环控制、开环控制两种，其中闭环控制工作原理如图2所示，它是介质的一个或多个参数（如压力、温度、流量、液位）等通过传感器采样，形成电信号，这些信号经过信号处理器（工控机、单板机、微机等）处理形成变频器可识别的信号，作用于变频器的内置PI调节器，变频器产生交变电流，再与给定值进行比较，作用于电机等用电设备，这些用电设备驱动泵类、风机等设备，作用于介质，改变或维持介质参数。
高压变频器在油田注水泵上的应用
传统的高压变频器主要由控硅逆变等器件组成，但其谐波动较大，对电机和电网均产生一定的影响。
随着技术的发展，新型器件的出现，如SGCT、IGBT等，改变了高压变频器的性能，使谐波动变小，实现PWM逆变。
1 高压变频器的原理高压变频器的电网电压经由高压断路器直接进入变频器中，然后通过电容滤波、高压二级管全桥整流、直流平波电抗器，再经由逆变器输出，由高压电动机直接接收。
高压变频器调速系统主要由功率单元、控制器、移相变压器组成，次变压器系统共有18个功率单元，每6个功率单元串联构成一相。
2 高压变频器在油田注水泵现场应用方案2.1 变频器调速的实施方案第一，将变频器直接串入到注水泵和电柜之间；第二，接入流量变送器，有变频器接受信号，进而实现变频器的自动控制。
第三，对变频器内部存在的电流进行检测和转换，或者是按照工艺要求设置成电流控制。
第四，借助变频器的软起动功能，使注水泵的保护定值降低；第五，应用通用规格的高压电缆进行连接：第六，变频器设置在室内，且需要具备良好的通风措施。
2.2 变频节能系统的原理说明注水泵属于典型的变转矩负载，随着转矩速度的上升，变转矩负载也上升。
注水泵的电动机扬程H、流量Q 以及轴功率P的关系是为：P=Q*H （1）当流量从Q1变化到Q2时，N1和N2为电动机的转动速度，这时H、Q、P与转速之间的关系分别为：H2=H1*（˅）2 （2）Q2=Q1*（˅）（3）P 2=P1*（˅）3 （4）由式（1）、（2）、（3）、（4）可知，水泵电动机的转矩与转速的2次方呈正比例，而水泵的电动机转轴的功率输出与转速的3次方同样呈正比例。
从水泵的扬程与流量的关系曲线和水泵的扬程与流量的关系曲线可知，在较低的速度时，其功率下降明显。
由于注水泵运行的恒功率的调速是额定转速以下，当注水泵的效率降低时，其机械有较大的磨损，电机损坏率较高。
从理论上来讲，当速度降低10%，将会有30%的功率下降。
由于功率的明显下降，使节能效果显著。
变频调速控制系统在采油注水泵站的应用
变频调速控制系统在采油注水泵站的应用变频调速技术是现代电机电泵使用当中最为常见的主流技术，其不仅能够保证用户对油、水的正常使用，而且还能够降低使用过程中的能耗和设备磨损，并且实现了电力设备的自动化改造。
本文即是对变频调速控制系统在采油注水泵站中的应用进行研究，探讨了泵站当中变频调速技术的相关概念，并说明了这项技术的工作原理，最终以大庆油厂某泵站的改造方案作为案例说明了这一技术的应用。
标签：变频调速；采油注水泵站；原理；应用在石油采集工程当中，由于地下的原油被不断地抽到地面之上，导致地下岩层所承受的压力逐渐减小，这样既会对原油抽取时的压力产生影响，降低原油采集效率；又会对地下岩层的稳定性造成应影响。
因此通常采用高压注水维持地下压力的方法，所需要的水流压力应保持在30MPa以上，这就大大增加了泵站设备的能耗的磨损，加之传统水泵所产生的压力不够稳定，因此应利用现代变频调速技术进行更换和完善。
1 采油注水泵站变频调速技术的含义目前我国变频调速技术的应用已经非常深入，各地采油注水泵站内所使用的均为恒压供水技术，其利用现代智能化的变频调速技术对水泵的输出频率进行有规律的改变，可以调节水泵的运转速率，进而保障注水水压能够有效维持在小范围可控变化内。
该技术主要借助于注水管道内压力变化感应器的远程监控，将水压的变化信号转变为电子数据，实时向控制中心发送，控制中心则利用这些数据对水压的变化进行调节，降低了单位时间内注水所需要的能源量[1]。
2 现代变频调速技术的基本原理现代我国各地采油注水泵站所使用的变频调速系统均是根据实际用水压力大小来设置变频调速的控制。
其原理具体为：当使用者所需水压为L0时，其低于实际的水压L，此时采油注水泵站的机组当中就会有部分水泵进入变频调速的状态，另外部分机组则有计算机自动控制到断开停机状态，这样就可以适当降低管道内的输出水压，节省不必要的能量损耗。
而如果在运行过程中，实际的水压L低于所需水压L0时，则计算机能够将采油注水泵站内机组所有水泵均调整到全工频运行状态，保证水压能够快速提升到限定范围。
高压变频技术在油田注水泵中的应用
高压变频技术在油田注水泵中的应用摘要：在油田注水工程中，注水泵是满足油田注水，保证地层压力的源设备。
针对注水泵过去使用中存在的诸多问题，提出了采用高压变频技术的应用解决方案，介绍了高压变频技术的工作原理、性能特点，以及在辽河油田茨榆坨采油厂牛龙联合站注水泵节能技术改造前的现状，分析了注水泵的变频节能改造效果。
实践证明，大力研究与推广应用注水泵高压变频技术，对提高注水系统的效率、降低原油开采成本和机泵的损耗、节约能源以及提高油田综合经济效益，具有十分重要的意义。
关键词：高效变频技术注水泵油田节能技术通过注水井向油层注水，是保证油层压力，提高油藏采油速度和采收率而被广泛采用的一项重要开发措施。
为了保证较长时期内满足油田注水需要，在设计上注水泵的容量造型一般都较大，同时在实际生产中，日注水量又总是一个波动较大的参数，特别是在高压注水系统中，原设备又只能定速运行，所以只能靠调节阀门的开度来调节注水量的大小，人为地改变了管网的阻力，增加了管网损耗，造成相当大的一部分能量浪费在阀门上，致使注水单耗居高不下，不但不能够经济运行，而且增加了工人的工作量，调节不及时还会造成管网压力过高或过低，流量过大或过小，影响生产工艺及设备的安全运行，并且大马拉小车现象比较普遍。
油田注水系统的耗电量一般占整个油田生产耗电的20 % -30% ，因此降低注水系统的能耗可显著降低油田的生产成本[1]。
注水泵作为油田注水开发的动力，无论出自于工艺的要求，还是节电的需要，都大有益处。
因此，提出的高压变频技术在油田中的应用这一研究课题。
一、牛居联合站基本概况茨榆坨采油厂的注水任务主要由注水站与注水站联网运行共同承担，联网主干线约为8公里，牛居联合站现有注水泵4台，2台变频运行，1台工频运行，1台液粘耦合器运行，目前正常启运1台800KW高压注水泵，注水排量为100 m3/h，管网平均干压为14MPa，泵压为16MPa，存在2 MPa的压差。
探究变频调速技术在油田地面采油系统中的具体应用
探究变频调速技术在油田地面采油系统中的具体应用1. 引言1.1 引言本文将从变频调速技术在地面采油系统中的应用角度进行深入探究，重点介绍了其在提升泵、离心泵、压缩机和油田注水系统中的具体应用情况。
通过对这些应用案例的分析，可以更好地理解变频调速技术在油田生产中的作用和优势，为油田工程技术人员在实际工作中的决策提供参考。
2. 正文2.1 变频调速技术在地面采油系统中的应用：地面采油系统是油田生产中至关重要的一环，它涉及到油井的采油、输油、处理和储存等各个环节。
变频调速技术在地面采油系统中的应用，主要体现在以下几个方面：1. 采油泵的电机使用变频调速技术，能够根据井底产量的实际情况，调节泵的运行频率和转速，实现有效控制油井产量，提高采油效率。
2. 油田地面采油系统中的输油泵、处理设备等设备，都可以采用变频调速技术，实现设备的智能运行和能耗控制。
3. 变频调速技术还可以应用于油田地面的注水泵系统，根据油田地质特征和注水需求，实现精准控制注水泵的运行状态，提高注水效率，延长油田生产寿命。
变频调速技术在地面采油系统中的应用，可以有效提升油田生产效率，降低能耗成本，保障油田生产稳定运行。
随着技术的不断发展和完善，相信变频调速技术在油田地面采油系统中的应用前景将更加广阔。
2.2 变频调速技术在提升泵中的应用提升泵是油田地面采油系统中的重要设备之一，其主要作用是将地下油层中的原油通过管道输送至地面处理站。
传统的提升泵多采用固定速度驱动，存在能耗高、运行稳定性差等问题。
而采用变频调速技术可以有效解决这些问题。
变频调速技术可以根据井口产量实时变化，自动调节提升泵的运行速度，使其始终在最佳工况下运行，提高了提升效率，降低了能耗消耗。
变频调速技术还可以提高提升泵的运行稳定性。
由于地下油层的产量不断变化，传统的固定速度驱动方式往往无法灵活应对，容易导致提升泵运行不稳定，甚至发生故障。
而变频调速技术可以根据井口产量的变化调节提升泵的转速，保持系统稳定运行。
变频控制技术在油田注水泵站中的应用
技术应用与研究当前阶段，随着油田开采行业的迅速发展，这使得油田开发工作处于一个重要的变革时期。
目前我国的变频控制技术得到了较为长足的发展进步，在各行业各领域的应用也越来越成熟。
就当前我国油田开采情况来说，在油田开采过程当中加大对变频控制技术的应用，不仅能够有效的降低对能源的消耗，而且也可以提高采油效率，这对缓解我国能源压力来说是极大的帮助作用的。
一、该技术的运行原理该技术的运行原理主要有以下几个方面，首先是通过对液位变位器的应用，将信息数据进行相关的接收与检测。
然后再经过该技术对这些信息数据的编码和解码传入控制器当中，以此来实现对油田开采各环节的监测与调节。
如果油田开采系统处于一个比较缓慢的状态时，该技术能够通过对于信号的接收强度进行判断，然后再根据实际的开采情况进行相应的增强开采强度的信号，从而使得油田开采处于一个平衡的稳定状态之下。
在实际的油田开采过程当中，如果加大对变频控制技术的应用就可以实现零启动功能，这是极有利于系统的使用寿命的延长以及功率的优化，并且也可以降低，对于电能源的消耗。
另一方面，该技术的工作规律定时功能，可以对抽油的时间进行优化，避免出现在开采过程当中空抽现象的发生。
由此可见，如果我们将该技术应用在油田注水泵站的发展过程当中，这可以有效的降低油田开采所需要的人力物力成本，也可以节约能源检测和资金成本，对于油田开采的各个环节来说都是有极大帮助作用。
可以确保各个环节能够顺利进行，有效提高油田开采的效能，进而增加企业的经济效益。
二、该技术在油田注水泵站中的应用优势１．保障注水系统的安全性由于当前我国对能源的需求量越来越大，因此，油田产业的工作量也增大，在油田开采过程当中，对油田注水泵的使用频率也是越来越高。
所以，目前我国的油田注水系统的安全性一直处于一个比较低的状态，对于整个油田开采的工作来说是一个比较严重的安全隐患。
传统的技术并不能够确保该注水系统的安全性，但是，变频控制技术通过对先进科技的利用，可以有效的保障注册系统的安全性。
高压变频技术在油田注水的应用
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２ 年鼻 ～９ ９ １ 期 ４
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同
压 变 频 技 术 在 油 田注水 的应 用
宋维 东
（中原 油 田 采 油 二 厂 ）
摘
要
本文通过油田 注水 泵实际生产运行工况 ，从 变频器原理 、变频 实施方案、 变频器配置等 几方面描 述 了高压 变频器在注水
变频 注水 原理 方案
泵方面的应用：
关键 词
中原油 田采 油二厂濮 一联 两台１ ０ ｋ 注水 泵同时工作 ，备机 两 ８０ｗ 台 （ 别为 １００ ｗ ２０ｋ 分 ２０ｋ 和１５０ｗ）。一 方Байду номын сангаас 由于 油层压力 为变量 ，注
４ 变频器基本配置
适 配 电机 ：１０Ｋ ；变 压 器 ： Ｓ 一８０ Ｇ；功 率单 元 ： ８０ Ｗ Ｇ １０／ ６ Ｇ Ｄ ２５ （４ ； 制系统 ： Ｚ Ｂ Ｌ 一０Ａ ２个） 控 Ｋ — ；出 、入线隔离开关 ：Ｊ Ｚ ；备 Ｃ９ 用功率单元 ：ｉ ；直合高压接触器 ：１ 。 个 个
ｏ：泵 的 额 定 工作 点 ； Ｏ１ 额 定 转 速 时 泵 的 实 际工 作 点 Ｈ＝ＫＱ ： ；Ｏ２ 降 速 ：
后 秉酌实际工作点 ；ａ ：额定转速下泵的特性曲线 ：ｂ ：降速后 泵的特性 曲线 ；ｃ ：
相 似 工 况 曲 线 。Ｈ＝Ｋ 。 Ｑ
关
水泵类负载的流量 、 程 （ 扬 泵压 ）、功 率与转速之 间关系为 ：
个环节 。由４ ＇ Ｂ 功 率开关 元件 组成的逆 变桥 ，可以控制每个逆变 ￣Ｉ Ｔ Ｇ 桥输 出＋ 、０ １ ｌ 、一 、三 种 电平。将 多个 功 率单 元的输 出 电压 串联叠 加 ，即可得到幅值及频 率均可 调节的三相高压 电 （ ＶＶＶ Ｆ），送给 电机 ，进而进行变频 调速 。
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电动机知识ALPHA6000变频器在油田注水泵实施方案油田注水泵用ALPHA变频器实施方案针对油田注水泵电机有的采用自藕降压启动控制，启动冲击电流大，运行稳定后注水泵长期工作在工频50HZ条件下，压力大小由阀门调节，浪费了大量的电能。
为了达到节能和可靠的目的。
阿尔法公司根据多年在油田的现场经验，特地推出油田注水泵专用变频器及其控制系统。
技术特点采用世界最先进的IGBT功率模块，输入电压范围容许额定电压的20%上下波动，适合油田这种电压波动大的场所。
变频器内置PI调节器和简易PLC，使注水泵很容易形成闭环系统便于控制和维护。
改造方案采用一台变频器控制2-3台水泵电动机，最大电动机的功率为变频器功率45KW控制过程为：用水量少时用变频器1号泵，进行恒压供水。
当水量逐渐增加1号泵的工作频率接近50HZ时，将其电动机切换成工频电源供电。
同时将变频器切换到2号泵上，由2号泵进行补充供水。
反之，当用水量逐渐减少，即2号泵的工作频率已降为下限频率，而供水压力任偏大时，则关掉1号泵，同时迅速升高2号泵的工作频率，并进行恒压控制。
工作原理：在二次控制线路上注水泵压力给定量由1-3K电位器给定，而压力反馈值由压力变送器以4-20MA电流形式从IS端输入，实行闭环控制。
变频器的启动和停止由FWD、XI、COM 端子组成三线式运转模式且为双工控的逻辑启停。
FM和GND 接出0-10V直流电压表以观察变频器的输出频率。
A，C接入闪光报警器，一旦变频器出现故障及时报警。
〃ALPHA6000变频器在铝板双面抛光机上的〃变频调速器在立磨分离器上的应用〃火力发电厂直接空冷系统中变频器的应用〃变频调速在窑头风机上的应用〃变频器应用中存在的问题及处理对策〃变频器调整几个主要参数〃变频器常见故障处理〃变频器在桥式起重机中的应用和改造方案〃FR-A240E变频器在方坯连铸机高效改造中〃变频器过流与过载的原因分析〃高压变频器的输出缺相故障检查与判断〃变频器的常见故障及其解决办法〃塔机电气系统维护及常见的故障排查方法〃变频器额定参数的选择〃变频器调速基本工作原理技术分析〃通用变频器选型规范〃如何选择使用变频器〃惠州阿尔法变频器在恒压供水中的应用Domain: 直流减速电机More:2saffa 〃变频器调试控制系统的过流故障诊断〃变频器过流和过载原因的分析〃漫谈变频器现场调试〃变频调速传动的特点及变频器工作原理〃变频器调整必须知道的几个参数〃变频器过电压故障原因分析及对策——细〃浅谈变频器的维护与维修〃艾默生变频器、PLC在桥式起重机自动控〃变频器在电梯系统中的应用〃变频器维修过程〃变频器常见故障及其处理方法〃变频器运行中五大问题的预防措施随着起重机的不断发展，传统控制技术难以满足起重机越来越高的调速和控制要求。
在电子技术飞速发展的今天，起重机与电子技术的结合越来越紧密，如采用PLC取代继电器进行逻辑控制，交流变频调速装置取代传统的电动机转子串电阻的调速方式等。
在选型对比基础上，本项目电动机调速装置采用了先进的变频调速方案，变频器最终选型为ABB变频器ACS800，电动机选用专用鼠笼变频电动机。
在众多交流变频调速装置中，ABB变频器以其性能的稳定性，选件扩展功能的丰富性，编程环境的灵活性，力矩特性的优良性和在不同场合使用的适应性，使其在变频器高端市场中占有相当重要的地位。
ACC800变频器是ACS800系列中具有提升机应用程序的重要一员，它在全功率范围内统一使用了相同的控制技术，例如起动向导，自定义编程，DTC控制等，非常适合作为起重机主起升变频器使用。
本文结合南京梅山冶金发展有限公司设备分公司所负责维修管理的宝钢集团梅钢冷轧厂27台桥式起重机变频调速控制系统，详细介绍ACC800变频器在起重机主起升中的应用。
1DTC控制技术DTC（直接转矩控制，DirectTorqueControl）技术是ACS800变频器的核心技术，是交流传动系统的高性能控制方法之一，它具有控制算法简单，易于数字化实现和鲁棒性强的特点。
其实质是利用空间矢量坐标的概念，在定子坐标系下建立异步电动机空间矢量数学模型，通过测量三相定子电压和电流（或中间直流电压）直接计算电动机转矩和磁链的实际值，并与给定转矩和磁链进行比较，开关逻辑单元根据磁链比较器和转矩比较器的输出选择合适的逆变器电压矢量（开关状态）。
定子给定磁链和对应的电磁转矩的实际值，可以用定子电压和电流测量值直接计算得到。
在计算中，只需要一个电动机参数―――定子电阻，这一点和几乎需要全部电动机参数的直接转子磁链定向控制（矢量控制）形成了鲜明对比，极大地减轻了微处理器的计算负担，提高了运算速度。
直接转矩控制结构较为简单，可以实现快速的转矩响应（不大于5ms）。
2防止溜钩控制作为起重用变频系统，其控制重点之一是在电动机处于回馈制动状态下系统的可靠性（"回馈"是指电动机处于发电状态时通过逆变桥向变频器中间直流回路注入电能），尤其需要引起注意的是主起升机构的防止溜钩控制。
溜钩是指在电磁制动器抱住之前和松开之后的瞬间，极易发生重物由停止状态出现下滑的现象。
电磁制动器从通电到断电（或从断电到通电）需要的时间大约为016s（视起重机型号和起重量大小而定），变频器如过早停止输出，将容易出现溜钩，因此变频器必须避免在电磁制动器抱闸的情况下输出较高频率，以免发生"过流"而跳闸的误动作。
防止溜钩现象的方法是利用变频器零速全转矩功能和直流制动励磁功能。
零速全转矩功能，即变频器可以在速度为零的状态下，保持电动机有足够大的转矩，从而保证起重设备在速度为零时，电动机能够使重物在空中停止，直到电磁制动器将轴抱住为止，以防止溜钩的发生。
直流制动励磁功能，即变频器在起动之前自动进行直流强励磁，使电动机有足够大的起动转矩，维持重物在空中的停止状态，以保证电磁制动器在释放过程中不会发生溜钩。
3系统硬件配置梅钢冷轧桥式起重机上应用的ACS800变频器调速系统由电控柜，大小车变频控制柜，起升变频控制柜，联动控制台等组成。
主起升采用1台ACC800变频器驱动1台起升专用电动机，并在电动机轴尾安装1台速度编码器，做速度反馈用。
该速度编码器用来提高低速状态下电动机模型的速度和转矩计算精度，保证转矩验证，开闭闸等功能。
主起升采用斩波器加制动电阻实现制动功能，斩波器与制动电阻串联后接入变频器整桥与逆变桥之间的直流回路中，并由变频器根据中间直流回路电压高低控制斩波器接通与否（即控制制动电阻的投切）。
变频器配有RPBA201接口卡件，提供标准的Profibus2DP 现场总线接口，用于与PLC通信控制，并接收PLC发来的开，停车命令和速度设定值等控制参数。
4起升变频器功能参数设置ABB变频器在出厂时，所有功能码都已设置。
但是，起重机变频调速系统的要求与工厂设定值不尽相同，所以，ACC800中一些重要的功能参数需要重新设定。
（1）起动数据（参数组99）参数99102（用于提升类传动，但不包括主/从总线通信功能）：CRANE；参数99104（电动机控制模式）：DTC（直接转矩控制）；参数99105～99109（电动机常规铭牌参数）：按照电动机的铭牌参数输入。
（2）数字输入（参数组10）参数10101～10113（数字输入接口预置参数）：按照变频器外围接口定义进行设置，限于篇幅，不再赘述。
（3）限幅（参数组20）参数20101（运行范围的最小速度）：-1000 r/min（根据实际电动机参数进行设定）；参数20102（运行范围的最大速度）：1000r/min（根据实际电动机参数进行设定）；参数20103（最大输出电流）：120%；参数20104（最大正输出转矩）：150%；参数20104（最大负输出转矩）：-150%；参数20106（直流过压控制器参数）：OFF（本例中ACC800变频器使用了动力制动方式，此参数设为OFF后，制动斩波器才能投入运行）。
（4）脉冲编码器（参数组50）参数50101（脉冲编码器每转脉冲数）：1024；参数50103（编码器故障）：FAULT（如果监测到编码器故障或编码器通信失败时，ACC800变频器显示故障并停机）。
（5）提升机（参数组64）参数64101（独立运行选择）：FALSE；64103（高速值1）：98%；64106（给定曲线形状）：0（直线）；参数64110（控制类型选择）：FBJOYSTICK.（6）逻辑处理器（参数组65）参数65101（电动机停止后是否保持电动机磁场选择）：TRUE（在电动机停止后保持电动机磁场为"ON"）；参数65102（ON脉冲延时时间）：5s.（7）转矩验证（参数组66）参数66101（转矩验证选择）：TRUE（转矩验证有效，要求有脉冲编码器）。
（8）机械制动控制（参数组67）参数67106（相对零速值）：3%；参数67109（起动转矩选择器）：AUTOTQMEM（自动转矩记忆）。
（9）给定处理器（参数组69）参数69101（对应100%给定设置电动机速度）：980r/min （根据实际电动机参数进行设定）；参数69102（正向加速时间）：3s；参数69103（反向加速时间）：3s；参数69104（正向减速时间）：3s；参数69105（反向减速时间）：3s.（10）可选模块（参数组98）参数98101（脉冲编码器模块选择）：RTAC2 SLOT2（脉冲编码器模块类型为RTAC，连接接口为传动控制单元的选件插槽2）；参数98102（通信模块选择）：FIELDBUS（激活外部串行通信并选择外部串行通信接口）。
5试运行变频调速系统的功能参数设定完后，就可进行系统试运行。
应先在变频器操作盘上进行速度给定，手动起动变频器，让起升电动机空载运转一段时间，并且这种试运行可以在5，10，15，20，25，35，50Hz等几个频率点进行，注意观察电动机的运转方向是否正确，转速是否平稳，显示数据是否正确，温升是否正常，加减速是否平滑等。
单台变频器试运行正确后，再接入脉冲编码器模块进行速度闭环调试，试运行起升机构变频调速系统。
起升变频器手动运行无误后，就可接入PLC控制系统，进行整机联调。
整机联调中，关键要注意观察变频器起动与停止时，主起升机械制动器的开闭反应是否快速，钩头是否存在溜钩现象等。
其次还要注意观察钩头在下降过程中，制动单元和制动电阻投运后，其温升是否正常。
在重物下放过程中，重物的势能会释放出来，此时电动机将工作在反向发电状态。
在钩头下降过程中，电动机通过逆变桥向变频器中间直流回路充电，当直流回路的电压高于变频器系统设定值时，变频器控制斩波器接通，进而使制动电阻投入工作，以消耗变频器中间直流回路多余的电能，确保变频器中间直流回路电压稳定在一个特定电压范围内。