变频调速在离心鼓风机上的应用-变频调速的应用.docx

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1、变频调速在离心鼓风机上的应用:变频调速的应用摘要：本文从离心鼓风机的工作特性入手，介绍了离心鼓风机调整风量的两种方法，通过两种方法的比较，得出了承受变频调速的优点。最终介绍了变频调速在离心鼓风机上的应 用。关键词：离心鼓风机工作特性变频调速Abstract:thisarticlefromthecharacteristicsofcentrifugal blowerswork,thispaperintroducestheregulationofcentrifug alblowersairtwomethods,throughthecomparisonofthetwometh ods,anddrawt

2、heconclusionthatadvantagesofthevariablefreq uencyspeed.Atlast,thepaperintroducesthevariablefrequenc yspeedcentrifugalblowersinapplications.Keywords:centrifugalblowersworkcharacteristicfrequencyc ontrol中图分类号：TU74 文献标识码：A 文章编号： 1概述：在铝冶炼生产过程中，氧化铝输送系统是一个重要环节。第1页 共8页某公司净化车间氧化铝输送承受风动溜槽输送，而为风动溜槽供给高压风的离心鼓风机

3、大局部承受直接启动方式，离心鼓风机的风量只能靠调整风机入口阀门来实现，效率低，造成能源的铺张，因此对离心鼓风机进展变频调速很有必要。2. 离心鼓风机的工作特性2.1 离心鼓风机的机械特性：离心鼓风机是一种压缩和输送气体的机械，其排风量较 大，它的机械特性具有二次方律负载的特点，如图 1 所示。从机械特性图中可以看出：离心鼓风机的空载转矩小，因此在低速运行时，节能效果比较明显。图 1 风机的机械特性2.2 离心鼓风机的主要参数和特性：2.2.1 主要参数：2.2.1.1 风压：是管路中，单位面积上风的压力，用 PF 表示。2.2.1.2 风量：即空气的流量，指单位时间内排出气体的量，用 QF 表

4、示。2.2.2 风压特性：在转速不变的状况下，风压 PF 和风量 QF 之间的关系曲线，称为风压特性曲线，如图 2a和b中的曲线所示。图 2 风机的工作特性a转变风门b转变转速c节能效果从离心鼓风机的风压特性曲线可以看出：离心鼓风机在风量很小时，风压也较小，随着风量的增大，风压也渐渐增大， 增大到肯定程度后，风量再增大，风压又开头减小。故风压特性呈中间高、两边低的外形。2.2.3 风阻特性：在离心鼓风机入口阀门不动的状况下，表示风量和风压关系的曲线称为风阻特性。如图 2a和b中的曲线所示。2.2.4 通风系统的工作点：风压特性和风阻特性的交点，即为通风系统的工作点。如图 2 中的 A1 点所示

5、。3. 离心鼓风机风量的调整方法与比较3.1 离心鼓风机风量的调整方法： 离心鼓风机风量的调整方法有两种：3.1.1 调整风门的开度：调整风门的开度，这时风机的转速不变，故风压特性也不变，风阻特性则随风门的转变而转变，如图 2a和b中的曲线和所示。由于风机消耗的功率与风压和风量的乘积成正比，在通过关小风门来减小风量时，消耗的电功率虽然也有所削减，但削减的不多，如图 2c的曲线所示。3.1.2 调整转速调整风机电机的转速时，风门开度不变，故风阻特性不 变，风压特性则随转速的转变而转变，如图 2b中的曲线 和所示。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，如图 2c的曲线所示。3

6、.2 两种调整方法的比较：由图 2c可知：在所需风量一样的状况下，调整转速的方法所消耗的功率要比调整风门所消耗的功率小的多，节能效果也格外显著，因此，对离心鼓风机的风量调整承受变频调速很有必要。4. 离心鼓风机的变频调速系统4.1 变频调速工作原理：离心鼓风机的驱动一般承受沟通异步电动机，沟通异步电动机的转速公式为：n60f1s/p1式中 n转速，单位为 r/min； f定子电压的供电频率，单位为 Hz； p1电动机的磁极对数；s电动机转差率，sn1n/n1。式中 n1电动机的同步转速，单位为 r/min。依据上式可知，假设 p1 和 s 均为常数，转变定子电压的供电频率 f，即可转变转速。变

7、频调速就是用一台变频电源带动异步电动机，通过转变频率实现调速，其调速性能好，效率高且调速范围宽。4.2 变频调速系统的选用原则：国内的供电电源的频率一般为 50Hz国外有 60Hz，变频器频率变化范围在 0.58400Hz 之间。变频调速可用一般的异步电动机加变频器实现，也可用变频电机加变频器实现。一般异步电动机加变频器向下调转速时，长期使用一般掌握在 20Hz 以上。由于一般电动机的散热主要依靠电动机后面的风扇进展，当转速高时，其散热状况好。但当电动机转速很低时如频率在 20Hz 以下，风扇的性能降低，散热状况变得恶劣，影响电动机的使用。变频电动机加变频器调整时，由于变频电机设计时考虑了散热

8、问题，故可以在 5Hz 以上长期运行。但变频电动机的价格比较贵。因此对于物料输送系统中的离心鼓风机的风量调整承受一般异步电动机加变频器的方式即可。4.3 变频调速系统在离心鼓风机上的应用：4.3.1 掌握电路：如图 3 所示，图中，按钮开关 SB1 和SB2 用于掌握接触器KM，从而掌握变频器的通电与断电。图 3 风机的远程掌握电路SF 和ST 用于掌握继电器 KA，从而掌握变频器的运行和停止。KM 和KA 之间具有连锁关系：一方面，KM 未接通之前，KA 不能通电；另一方面，KA 未断开时，KM 也不能断电。SB3 为升速按钮；SB4 为降速按钮；SB5 为复位按钮。HL1 是变频器通电指示

9、；HL2 是变频器运行指示；HL3 和 HA 是变频器发生故障时的声光报警。Hz 是频率指示。4.3.2 主要器件的选择：1变频器选择。依据要求，可选用康沃 CVFP1 4T0055，额定容量为 73.7KVA，额定电流 112A。2空气开关：IQN1.31.4112145.6 156.8A选 IQN200A3接触器。IKN112A 选 IKN150A4.3.3 变频器的主要功能预置（1） U/f 曲线类型选择。选择递减转矩曲线 2，如图 4a所示。同时，经试验，低频时的转矩补偿量预置为“3”，如图 4b所示。（2） 升速和降速时间的预置。风机的转动惯量大，但启动和停顿的次数少，故升速和降速时

10、间可尽量加长，使启动电流限制在额定电流以内。依据试验，选升速时间 tr30s，降速时间 td60s。（3） 上限频率。由于风机一旦转速超过额定转速，阻转矩将增大很多，简洁使电动机和变频器处于过载状态。因此，上限频率 fH 不应超过额定频率 fN，即 fHfN（4） 下限频率。从特性或工况来说，风机对下限频率 fL 没有要求。但转速太低时，风量太小，并无实际意义。依据试验，预置为 fL20H（5） 输入断子 X1 的功能选择。预置为“10”，是频率递增功能。（6） 输入断子 X2 的功能选择。预置为“11”，是频率递减功能。5. 完毕语随着变频调速技术的进一步成熟，离心鼓风机承受变频调速后，离心鼓风机的调速性能有了很大的提高，同时可节约大量的能源。因此在风机上推行变频调速很有必要。参考文献：1. 张燕宾主编.电动机变频调速图解.北京：中国电力出版社，20232. 黄承忠等.铝电解生产.中南工业大学出版.2023 注：文章内全部公式及图表请用 PDF 形式查看。