变频器在风机上应用

1、变频器在风机上的应用风机是一种压缩和输送气体的机械。通过风机后排出风的压力较小者为 通风机，较大者为鼓风机，统称风机。从应用方面来看，一般作如下分类： 1.二次方律风机这种风机的机械特性具有二次方律负载的特点。属于这种类型的有离心式风 机、混流式风机、轴流式风机等。其中以离心式风机应用的最为普遍，其特 性也最为典型。其机械特性和风机十分类似，但其空载转矩比风机小得的 多，因而在低速运行时，其节能效果也比风机更加显著。2 恒转矩风机主要是罗茨风机，其基本结构是在机壳内有两个形状相同的叶轮，安装在互相平行的两根轴上，两轴上装有完全相同，且互相啮合的一对齿轮， 一为主动轮，一为从动轮。在主动轮的带动

2、下，两个叶轮同步反相旋转，使 低压腔的容积逐渐增大，气体气体进气口进入低压腔，并随着叶轮的旋转而 进入高压腔。在高压腔内，由于容积的逐渐减小而压缩气体，使气体从排 气口排出。罗茨风机主用于要求气压较高的分场合。一般认为，罗茨风机的 机械特性具有恒转矩的特点。风机的主要参数和特性1、风压：管路中单位面积上风的压力称为风压，用PF表示，单位为Pao2、 风量：即空气的流量，指单位时间内排出气体的总量，用QF表示， 单位为M3/S风量的调节方法与比较调节风量大小的方法有如下两种。1、调节风门的开度转速不变，故风压特性也不变，风阻特性则随风门开度的改而改变。由 于风机消耗的功率与风压和风量的乘积成正比

3、，在通过关小风门来减小风量 时，消耗的电功率虽然也有所减小，但减少得不多。2、调节转速风门开度不变，故风阻特性也不变，风压特性则随转速的改变而改变， 由于风机属于二次方律负载，消耗的电功率与转速的三次方成比例。两种方法的比较对于风机，由气体动力学理论可知，气体流量与风机转速的一次方成正 比，风机的转矩与转速二次方成正比，而其轴功率则与转速的三次方成正 比，当转速减小时，电机的输出功率将以三次方下降，在所需风量相同的情 况下，调节转速的方法所消耗的功率要小得多，其节能效果是十分显著 的。现行风机系统在运行过程中存的问题:(1)现行风机多采用传统的风门挡板调节来控制风量，风道压流损失较大，根据挡板

4、在风道中的安装位置可分为出口挡板控制和入口挡板控 制。出口挡板控制，当挡板关小则增加风阻，不能广泛调节风量。入口挡板 控制比出口挡板控制风量控制范围广，关小入口挡板时轴功率大体与风量 成比例下降。挡板调节是一种经济效益差、耗能大、 维护难度大的调节方 式。(2) 许多设备的送风机有余量，或者根据工艺过程特性大部分时间以中 低风量运转。(3) 机组负荷发生变化时，只能靠调整挡板调节来调节，控制比较困 难。(4) 挡板调节调节线性度差，调节品质差，同时由于频繁的对挡板调节 进行操作，导致挡板调节的可靠性下降。(5) 机组负荷低，风机电动机出现大马拉小车现象，浪费大量电能。 对于同类型的风机，根据风

5、机参数的比例定律，在不同转速时的H-Q曲线如图所示。调节转速与米用档板调节流量消耗功率的差值采用改变风机转速和改变管网特性进行风量的调节，在调节相同 风量时，其风机的特性曲线(HT)曲线)变化不同，二种调节方法的运行工况点也不同，其运行的对比如图所示：HInsvn2Vm Rz Riwww. diangon* com风机转速调节与挡板调节的特性曲线对比使用变频调速对风机进行节能改造后的效果(1 )节约大量电能，实际应用节电率一般都在15%55%软启动节能，减少电机启动时的电流冲击由于电机为直接启动或Y/D启动，启动电流等于(4-7)倍额定电流，这样会对机电设备和供电电网造成严重的冲击，而且还会对

6、电网容量要求过高，启动时产生的大电流和震动时对挡板的损害极大，对设备管路的使用寿命极为不利。而使用变频节能装置后，利用变频器的软启动功能将使启动电流从零开始。 观察变频器启动的负荷曲线，可以发现它启动时基本没有冲击，电流从零开 始，仅是随着转速增加而上升，不管怎样最大值都不会超过额定电流。因此 风机变频运行延长了电动机和开关的使用寿命，避 免了启动电流、启动转矩 对电机的冲击，延长电机使用寿命，节省了设备的维护费用。(3)功率因数补偿节能无功功率不但增加线损和设备的发热，更主要的是功率因数的降低导致电网 无功功率的降低，大量的无功电能消耗在线路当中，设备使用效率低下，浪 费严重，由公式P=SC

7、O&, Q=SSIN，其中s视 在功率，P一有功功率， Q-无功功率，C0&一功率因数，可知C0&越大，有功功率P越大，普通风机 的功率因数在0.7-0. 85之间，使用变频调速装置后，由于变频器内部滤波 电容的作用，C0S? 1，从而减少了无功损耗，增加了电网的有功功率。(4)减少设备磨损，改频后电动机转速一般工作在2545Hz左右，电机转速比较低，减轻了对风 机叶片磨损和轴承的磨损，延长了风机的使用年限，降低了检修费用。故障 率下降，档板的机械磨损 卡死等故障不复存在了。最大限度的减少了停 机、停炉对生产的影响。(5)降低噪音风机改用变频器后，降低风机转速运行的同时，噪音大幅度地降低，同时克 服了由于调节档板线性度不好，调节品质差，引起管道共振，造成系统管道 产生啸鸣的缺陷，运行工况得到明显改善。(6)能够实现机组的自动控制以前机组负荷发生变化，只能靠调整档板来