[发明专利]一种用于多负载的变频调速系统及其方法

说明书

技术领域

本发明涉及负载起动与调节技术领域，尤其涉及一种用于多负载的变频调速系统及其方法。

背景技术

在部分工艺系统中，如多级气体压缩机系统，可能存在有多套负载，因而由工艺要求通常需要在不同的时间段对各个负载起停或速度进行调节；为实现各个负载的软起动、变频调速，若为每套负载均设置一套软起动、变频调速装置，则会大大提高系统成本。目前针对大功率多负载还只存在多负载起动的解决方案，无法实现速度调节功能，且多负载起动中一般是使用普通水阻、晶闸管软起动器等来直接执行起动，电流通常只能控制在一定范围内（一般为4倍额定电流以下），难以将负载电流控制在额定电流以下，对电网的影响较大，且会导致能源浪费，同时易于造成机组机械损伤等。

发明内容

本发明要解决的技术问题就在于：针对现有技术存在的技术问题，本发明提供一种能够实现多负载的变频软起动以及变频调节，且结构原理简单、操作简便、所需成本低、对电网影响小且可扩展性好的用于多负载的变频调速系统及其方法。

为解决上述技术问题，本发明提出的技术方案为：

一种用于多负载的变频调速系统，包括相互连接的用于执行变频调速的变频器装置以及用于控制多个负载的多负载控制装置，所述变频器装置通过第一断路器QF1接入高压电源，所述多负载控制装置包括控制器以及分别与所述控制器连接的多条切换开关支路，每条所述切换开关支路的输出端连接一个负载，输入端分为两路，其中一路通过接入断路器连接高压电源，另一路通过变频切换开关连接所述变频器装置；通过所述控制器控制各条切换开关支路中接入断路器、变频切换开关的开断。

作为本发明系统的进一步改进：所述变频器装置的输入端设置有第一开关QS1，输出端设置有第二开关QS2。

作为本发明系统的进一步改进：所述变频切换开关为接触器或真空断路器。

作为本发明系统的进一步改进：所述控制器为PLC。

作为本发明系统的进一步改进：每条所述切换开关支路还包括设置在负载端的电流检测模块，所述电流检测模块与所述控制器连接。

本发明进一步提供一种利用上述变频调速系统的方法，所述方法包括多负载变频起动步骤，具体步骤包括：

1）初始状态下断开第一断路器QF1、各条所述切换开关支路中接入断路器、变频切换开关；选取一个负载作为当前需要执行变频调速的目标负载，转入执行步骤2）；

2）通过所述控制器控制闭合所述第一断路器QF1，并将目标负载所对应的所述切换开关支路中变频切换开关闭合，由变频器装置控制目标负载执行变频软起动，目标负载达到软起动要求后，所述控制器控制将目标负载所对应的所述切换开关支路中接入断路器闭合、变频切换开关断开，转入执行步骤3）；

3）取下一个负载作为当前需要执行变频调速的目标负载，返回执行步骤2）。

作为本发明方法的进一步改进：所述步骤2）中目标负载执行变频软起动的具体步骤为：

2.1）由变频器装置控制目标负载运行，并判断目标负载的转速是否达到额定值，如果是，将目标负载所对应的所述切换开关支路中接入断路器闭合，转入执行步骤2.2），否则返回执行步骤2.1）；

2.2）调节变频器装置的输出相位和幅值，若所述输出相位、幅值达到起动要求，转入执行步骤2.3），否则返回执行步骤2.2）；

2.3）所述控制器控制将目标负载所对应的所述切换开关支路中变频切换开关断开，完成目标负载的软起动过程，转入执行步骤3）。

作为本发明方法的进一步改进，所述多负载变频起动步骤后还包括负载变频调节步骤，具体步骤为：若需要对指定负载进行变频调节，所述控制器控制将指定负载所对应的所述切换开关支路中接入断路器断开、变频切换开关闭合，使得指定负载转换为变频模式运行，通过所述变频器装置对指定负载进行变频调节。

作为本发明方法的进一步改进，所述变频器装置对指定负载进行变频调节的具体步骤为：由所述变频器装置调节指定负载的转速并进行跟踪，直至指定负载的转速达到所需大小。

与现有技术相比，本发明的优点在于：

1）本发明通过设置多条切换开关控制各负载接入变频器或高压电源，则通过控制器控制各条切换开关的开断，即可实现由一套变频器装置拖动多套负载的依次软起动以及指定负载的变频调节，满足多负载系统的工艺需求且实现操作简单，极大的降低了多负载起动、调速系统所需的成本以及占用空间体积，且提高了多负载的起动、调节效率；