風機變頻控制的應用

　　變頻風機是采用變頻控制技術來控制風機根據(jù)條件變速運行。
 

　　一、*，風機是應用量大、應用面廣的通用性機械，與風機配套用的電機耗用電量約占全國總發(fā)電量的20%。因此在鼓風機、引風機等風機類設備上，推廣節(jié)能技術，取代落后的檔風板或閥門載流調節(jié)方式，使風機始終處于科學、經(jīng)濟運行狀態(tài)，提高企業(yè)綜合經(jīng)濟效益和社會效益，具有十分重要的意義。
 

　　傳統(tǒng)風機流量的設計均以zui大風量需求來設計，其調整方式采用檔板、風門、回流、起停電機等方式控制，無法形成閉環(huán)回路控制，也較不考慮省電的觀念。電氣控制采用直接或Y-△起動，無法具有軟起動的功能，機械沖擊大，傳動系統(tǒng)壽命短，震動及噪音較大，需要的電源容量大，功率因數(shù)較低等是其主要的問題點。從流體力學原理得知，風機風量與轉速及電機功率相關。當風量減少風機轉速下降時，其電動機輸入功率迅速降低。例如風量下降到80%時，轉速也下降到80%，其軸功率則下降到額定功率的51%；若風量下降到50%時，軸功率將下降到額定功率20%。采用變頻調速，改變風機電動機的輸入頻率從而改變電動機、風機轉速，達到調節(jié)空氣流量的目的，既滿足生產(chǎn)工藝變化的要求，又節(jié)省電能，是一舉多得的措施。
 

　　二、節(jié)電原理任何利用交流感應電動機作為電力傳動方式的生產(chǎn)機械，電動機的功率是按zui大負荷期額定負荷選擇的。而工作時絕大部分不能滿載運行，電動機工作于滿電壓、滿速度而負載很小，也會有很多時間空載運行，由電機設計和運行特性可以知道，電動機只有運行在滿載時才是效率zui高、功率因數(shù)COS￠狀況,輕載時降低，空載時甚至降到0.3以下，造成許多不必要的電能損耗。
 

　　現(xiàn)在采用檢測負載大小的方法，根據(jù)負載的減少，適當降低定子電壓可以提率，這是因為當輕載、空載時定子電流有功分量很小，而主要是勵磁的無功電流，因此 COS￠很低，而空載損耗中占主要成份的是定子滿電壓的鐵損耗，一點沒有減少，所以效率很低。如果適當降低定子電壓，見電機定子感應電勢公式： U1≈E1=4.44F1N1KN1￠m其中: U1—定子每相繞組串聯(lián)匝數(shù)；KN1由于輕載、空載時定子電流很小，可以忽略定子繞組的漏阻抗壓降，所以U1≈E1，當其他條件不變時，降低定子電壓U1，則￠m比例下降,也即勵磁無功電流IM也成比例下降，這樣定子電流中的無功分量減少了，COS￠就提高了，適當控制可以接近zui高值。另外，其他條件不變，定子鐵耗：PFel= pFeIN ×(U1/ UIN)2其中：PFel—定子鐵耗；pFeIN —定子額定鐵耗；UIN —定子額定端電壓?？梢钥闯觯S著U1下降，PFel以平方比例迅速下降，這樣輕載、空載時占主要損耗的鐵耗大量減少，使電機的運行效率大大提高，這就是輕載降壓節(jié)電的道理。調速節(jié)能根據(jù)可變速機械的相似定理： Q∝n；M∝n2；P∝n3；其中：Q—流體的流量；n— 風機、泵的軸轉速；M—軸轉矩；P—軸功率。通常需要改變負載時，是用檔板或閥門調節(jié)，這時輸入功率變化不大，大量能量以壓差的形式損耗在檔板、閥門上了，不僅能耗大而且檔板、閥門磨損易壞，噪聲也大。由上面公式可見，只要改變n，測流量Q成比例變化，達到調節(jié)Q的目的，而軸功率可大大減少，如Q’=1/2，則P’=1/8×P，軸上功率僅為額定時的12.5%，還能節(jié)能(節(jié)電)80%以上，當然這是理想的，考其他因素，節(jié)能率要小些。另外，即使對于許多“恒轉速”性質的機械，如活塞式空壓機等，用調速改變負載，也有明顯的節(jié)能效果，這是因為降速后(如用變頻調速)電機和生產(chǎn)機械的多種損耗都隨轉速風速下降，效率都比機械方法有很大提高。軟起動節(jié)能通常感應電動機采用直接接入電網(wǎng)起動的方法，電動機的起動電流為額定時的5~7倍不僅損耗大，
 

　　對電網(wǎng)沖擊也大，機械磨損，振動都大，如果用變頻調速起動，可以將起動電流限制到很小，如果滿載起動，也只要比額定電流稍大就可以了，這樣起動損耗大大降低，既不沖擊電網(wǎng)，又不沖擊機械。功率因數(shù)COS￠改善的好處采用變頻調速，由于變頻器中有直流電容器的隔離作用，使輸入的功率因數(shù)接近于電動機的勵磁無功電流由電容器提供，這樣可以節(jié)省很大的一塊電網(wǎng)容量，一般可節(jié)省30%左右，所以很多大型企業(yè)中大容量設備進行變頻調速改造后，可以增加不少新設備而不需擴容。
 

　　三、產(chǎn)品特點
 

　　節(jié)省電能，降低能源消耗，節(jié)約生產(chǎn)成本，節(jié)電率達到20%以上。
 

　　提高電網(wǎng)功率因數(shù)，節(jié)省就地補償裝置，電網(wǎng)功率因數(shù)可較大幅度的提高。
 

　　平滑啟動，消除啟動時的大電流沖擊，啟動時電機電流可限制在其額定電流的120%以內。
 

　　減輕電機軸承等運動部件的磨損程度，延長其使用壽命。
 

　　具有完善的保護和自保護功能保證設備安全運行。
 

　　設備故障率下降，可靠性提高，減少備品備件消耗，降低維修成本
 

　　數(shù)碼智能控制，具有強大的自變功能，適時動態(tài)調節(jié)，自動適應負載工況的變化，無需人工調整。
 

　　市電、節(jié)電切換，風機、空壓機、水泵智能控制節(jié)電器具有完善的市電、節(jié)電轉換功能，特殊情況下，節(jié)電調速器發(fā)生故障，可以切換到市電運行，不會影響設備的正常運行。
 

　　四、適用范圍 該產(chǎn)品廣泛用于工業(yè)、供暖鍋爐、水泥廠爐窯、煤礦、冶金行業(yè)高爐、轉爐、化肥廠、制藥廠、污水處理廠、油田、石油化工廠、紡織機械、自來水供水公司及空壓機和空調等行業(yè)、企業(yè)和場合的離心式風機、軸流風機、蘿茨風機、空氣壓縮機、離心泵、潛水泵、循環(huán)泵、潛水泵、輸油泵、高壓注水泵等設備的變頻調速及流量、流速和壓力調節(jié)控制等。
 

　　用在燃氣爐上的變頻風機是采用變頻控制技術來控制風機根據(jù)條件變速運行。比如通過在鍋爐出口煙道上安裝O2和CO傳感器，將測試數(shù)據(jù)傳輸給控制器，經(jīng)過與理論數(shù)據(jù)對比后控制送風量。由于風機是變頻運行，因此耗電量降低，節(jié)能效果明顯。更重要的是變頻風機解決了天然氣不*燃燒問題，節(jié)約了天然氣。
 

　　目前變頻風機技術已經(jīng)非常成熟并且在各個領域都有廣泛的應用~！