[实用新型]大中型离心风机变频-工频组合驱动系统

说明书

(一)技术领域：

本实用新型涉及一种大中型离心风机变频-工频组合驱动系统。适用于大中型电站锅炉离心风机驱动的优化设计，具有节能，运行安全可靠，低造价的特点。 

(二)背景技术：

采用变频电源调速的离心风机，在中、低负荷区间工作时有明显的节能效果，变频电源的额定输出功率通常与离心风机的驱动电机的铭牌功率相匹配或者更大，变频电源的价格通常与其额定输出功率呈线性关系；变频电源通常以VVVF(变压变频)方式开环运行，V/F为常数以期维持电动机内的磁链恒定；不能识别电机的转速和感应电势的相位、电压，必须等待电机完全静止才能再起动；风机降速较快时直流母线容易过电压引起跳机；过电流保护、限流功能较弱，功率模块损坏几率较高。 

(三)发明内容：

所要解决的技术问题： 

大本实用新型的目的是提供一种大中型离心风机变频-工频组合驱动系统可以大幅度降低大中型离心风机用的变频电源造价；不降低节能效果；提高运行安全可靠性。 

解决其技术问题采用的技术方案： 

本实用新型大中型离心风机用的变频-工频驱动系统包括双模式变频电源(2)、变频电源输出真空开关(3)、变频电源输入负荷开关(1)、工频电源真空开关(4)、离心风机驱动电机(5)、电流传感器(6)、转速传感器(7)、电压传感器(8)、DCS分散控制系统(9)和工频电源(10)；离心风机从启动直到BMCR负荷区间，受DCS分散控制系统(9)控制，变频电源输入负荷开关(1)、变频电源输出真空开关(3)合闸，离心风机驱动电机(5)由双模式变频电源(2)驱动；当燃煤煤质恶化和/或空气预热器、GGH堵灰电站锅炉离心风机负荷高于BMCR工况负荷时，受DCS分散控制系统(9)控制，变频电源输出真空开关(3)分闸，工频电源真空开关(4)合闸，离心风机驱动电机(5)由工频电源(10)直接驱动；电流传感器(6)、转速传感器(7)、电压传感器(8)安装在离心风机驱动电机(5)上，分别经信号电缆将电流信号、转速信号、电压信号反馈到双模式变频电源(2)；DCS分散控制系统(9)与双模式变频电源(2)之间有双向信号电缆连接。 

双模式变频电源(2)为具有启动模式和节能模式两种运行模式、输出频率20Hz到45Hz、额定输出功率为BMCR工况的轴功率的110％的功率模块串联式高压变频电源；双模式变频电源(2)启动模式，包括0转速启动和旋转启动，具有矢量控制特性；双模式变频电源(2)节能模式，具有转差率反馈控制的VVVF特性。 

在0转速启动时，双模式变频电源(2)输出频率20Hz，在电流传感器(6)的反馈信号控制下，以功率器件允许的最大电流提供高启动转矩；在旋转启动时，转速传感器(7)指示离心风机驱动电机(5)的即时转速，当离心风机驱动电机(5)的即时转速大于0转速但小于40Hz下的异步转速时，变频电源输入负荷开关(1)合闸，双模式变频电源(2)通过电压传感器(8)跟踪离心风机驱动电机(5)的端电压，在频率、幅值及相位一致时，变频电源输出真空开关(3)合闸，在电流传感器(6)的反馈信号控制下，以功率器件允许的最大电流 提供高启动转矩；在启动模式完成并稳定5分钟以后，双模式变频电源(2)自动转入节能模式，以具有转差率反馈控制的VVVF方式运行；具有转差率反馈控制的VVVF方式在35Hz至45Hz区间与常规VVVF方式无异，即电压随频率线性变化，在20Hz至35Hz区间，双模式变频电源(2)会比较自身的输出频率和由转速传感器(7)实测的电机转速，计算离心风机驱动电机(5)的转差率，如转差率过大双模式变频电源(2)会适当调高输出电压，双模式变频电源(2)能够记忆住20Hz至35Hz区间对应不同频率的最佳输出电压。 

双模式变频电源(2)采用离心风机的BMCR(锅炉最大连续出力)工况的轴功率为基准，双模式变频电源(2)的额定输出功率为BMCR工况的轴功率的110％，双模式变频电源(2)的最高输出频率与该离心风机的BMCR工况下的转速相匹配，双模式变频电源(2)的最高输出电压与其最高输出频率相匹配。