變頻器在供暖通風(fēng)空氣調(diào)節(jié)領(lǐng)域(HVAC)中不僅可以控制各電機的運行速度,還可以作為故障檢測和排除(Fault Detection an Diagnosis,簡稱FDD)的有力工具,可以極大地提高供暖系統(tǒng)的可靠性,降低維護成本。
暖通系統(tǒng)的常規(guī)檢查方法
在供熱系統(tǒng)常規(guī)的檢測與排障的方法中,主要是靠各種額外的傳感器獲取管道系統(tǒng)的溫度、濕度、壓力、氣流、水流等數(shù)值后,對這些數(shù)值進行處理,來判斷故障可能發(fā)生的原因,電機工作狀態(tài)的數(shù)據(jù)無法獲取。
如果因為電機內(nèi)部問題導(dǎo)致的故障,單靠外部傳感器的數(shù)據(jù)是無法判斷的,在系統(tǒng)安裝變頻器后,變頻器在調(diào)節(jié)電機速度的同時,可以對電機內(nèi)部進行監(jiān)控,監(jiān)測并上傳包括速度、頻率、電流、功率、扭矩等眾多參數(shù),這些參數(shù)與系統(tǒng)運行是否穩(wěn)定有著密切的關(guān)系。
接入變頻器后的故障排除方法
下圖顯示了變頻器與控制器之間的兩種連接方式:
在圖1中,變頻器控制了多臺電機的速度,例如風(fēng)扇電機、泵電機或壓縮機,控制系統(tǒng)監(jiān)視電機的運行并接收電機的運行信息(如速度、電流、功率和扭矩),通過Modbus或其他協(xié)議將數(shù)據(jù)傳輸給控制系統(tǒng),控制系統(tǒng)在獲取信息后,同其他傳感器獲取的信息進行整合,之后進行數(shù)據(jù)分析,可實時對現(xiàn)有或即將發(fā)生的故障(如轉(zhuǎn)速過低、過高、電流不穩(wěn)等)進行判斷與處理。
圖2中的每個電機一個變頻器的情況也是很常見的,控制器單獨與每個變頻器進行通信并根據(jù)獲取的信息進行故障排除。
實際使用中的“栗子”
舉個“栗子”,在安裝變頻器并內(nèi)置RTU的暖通設(shè)備中,發(fā)生故障(蒸發(fā)器結(jié)垢、過濾器堵塞、冷凝器結(jié)垢、制冷劑泄露或介質(zhì)裝料錯誤)后, 如果沒有使用變頻器RTU僅能依靠溫度與壓力等數(shù)值與正常值進行比較,得出初步結(jié)果,而這往往是不夠準(zhǔn)確的,在使用變頻器后RTU可以將變頻器發(fā)送的電機工作信號,如功率、速度、頻率等與其他參數(shù)整合到一起得到更準(zhǔn)確的結(jié)果,這些參數(shù)在傳送給RTU之外還可以通過MODBUS通信發(fā)送到外部控制器或BAS系統(tǒng)中,對故障進行更準(zhǔn)確的判定。
暖通空調(diào)系統(tǒng)在使用變頻器后不但實現(xiàn)了對電機的精確控制、提升暖通空調(diào)系統(tǒng)效率,使系統(tǒng)更節(jié)能更低耗,還提升了整個系統(tǒng)的穩(wěn)定性,而且在系統(tǒng)出現(xiàn)故障后還能提升故障排除速度,變頻器不僅對電機實現(xiàn)了“變頻”,對整個的系統(tǒng)的使用與維護都進行了“變頻”!