变频器在风机节能中应用

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1、变频器在风机节能中应用　　摘要：本文讨论高压变频器在宝钢韶关钢铁公司宽板厂加热炉风机类负载节能中运用,分析其节能原理及改造可行性分析。关键词：变频器；风机节能中图分类号：TN773.3文献标识码：A文章编号：引言：在现代化工业生产中，变频器将功率变换技术和计算机技术相结合，具有动态响应速度快、调速精度高、功率因数和效率高等多方面的优点。变频技术在提高工业生产自动化水平、节能降耗等方面具有广阔的应用前景。随着功率器件和数字控制技术的不断发展，变频器在风机、水泵、机械制造等领域应用越来越多。对于风机

2、而言，调速是其节能的重要途径，变频器可以优化电动机的运行状态，提高运行效率，从而达到节能的目的。1、变频器调速的特点变频器是无级调速的，用变频器改造风机，具有以下特点：1.1起动停止平衡，无级调速，调速范围大。1.2工作可靠，能长期稳定运行。1.3操作简便，维护量小。81.4输出特性可满足风机性能要求。1.5节能效果显著。根据离心泵的特性，风机的流量变化与转速成正比，压力变化与转速成正比，而功率变化与转速变化立方成正比。因此，当风机转速降低时，风量减少，电机功率成立方比下降。2、节能原理风机的用

3、电量如式：Q=T·Q损耗式中，Q为风机的用电量；T为运行时间。Q损耗主要包括：配线损耗、控制装置损耗、传动装置损耗、风机损耗、空气损耗和空气动力。节能的主要方法包括：提高设备效率、减小空气动力和减小运行时间等措施。采用变频调速技术属于减小空气动力的节能方法，与常用的通过调节风门来控制风量的方法相比节能效果明显。图1所示为节能原理图，其中图中曲线（1）为风机在恒速下风压-风量（H-Q）特性曲线，曲线（2）为管网风阻特性曲线。图1节能原理图假设风机在A点效率最高，输出的风量为100%，此时轴功率P1

4、和Q1、H1的乘积面积AH1OQ1成正比。当需要风量从Q1变为8Q2时，如果采用调节风门的办法相当于增加网管阻力，此时，转速不变，管网阻力变化到曲线（3），系统由A点变化到B点，风压增加，轴功率P2与面积BH2OQ2成正比，减小不多。当采用变频调速方式时，风机的转速由n1变为n2，风机在转速n2时的分压-风量（H-Q）特征曲线为曲线（4），可以看到在同样风量Q2时，分压H3大幅度降低，轴功率P3显著减小，节约的功率损耗与面积BH2H3C成正比，节能效果十分明显。3、节能方案及优点要提高电动机的工

5、作效率，节约电能，可在风机电动机上装上调速装置，根据工作的情况调节调速器装置的速度可以满足工作状况的要求。采用高压变频器后，电网侧的功率因数会提高，原来直接由工频驱动时，功率因数为0.8～0.86之间。采用高压变频控制调节系统后，电源侧的功率因数一般可达到0.98，可进一步节省上游设备的运行维护费用。另外，用变频器对风机进行改造不必对原系统进行大改动，因此变频器在风机改造方面得到广泛的应用。其中，风机变频器受燃烧控制系统的控制；燃烧系统控制器的输出信号将控制相关的变频器输出频率，以达到稳定工况及

6、提加热炉热效率和节能之目的。在变频改造的过程中，当我们需要时，让电动机高速运行以达到我们的要求；当不在工作、低负荷运行时，使电动机低速运转节约电能，同时可根据我们的需要调节变频器，以满足我们的工作要求。8变频器可以对助燃风机的加减速时间进行设定，应在保证风的压力和流量的前提下，尽量设定长一点，这样对工艺管道有利，因为这可以克服风机加速和减速过快而对电网、风机、风压、流量设备造成大的波动甚至损害。在变频器改造完成并投入运行后，整个系统运行可控、稳定，调节平滑可靠，电流和电压正常，没有出现异常的现象

7、。通过对变频器在加热炉炉上的应用进行总结，具有以下优点：3.1节电降耗效果显著，操作简便，调节平衡，尤其与微机控制相联更体现了优越性，深受业主的欢迎。3.2平滑启动及转机转速下降，机械磨损减小，故障率下降，减少了停机、停炉对生产的影响。3.3挡板和调节阀的机械磨损、卡死等故障不复存在了。3.4高压变频器系统采用电力系统微机保护技术，使系统具备完善的保护功能，保证自身与外围相关设备及系统的可靠安全运行。变频器具有短路、过流、欠压、过压、温升保护、缺相等保护功能。这些保护功能的实现与保护的准确、快速

8、、可靠的动作对于设备的安全稳定具有十分重要的意义。4、风机节能的分析由于风量与转速的一次方成正比，风压与转速的平方成正比，轴功率P与转速三次8方成正比，当风量减少时，风机转速下降，其功率降低很多。当风量下降到80%时，转速也随之下降到80%，轴功率P将下降到额定功率的50%；当风量下降到50%时，轴功率会下降到额定功率的13%。因此，采用控制转速来调节风量是有效的节能方法。当风机恒速运行时，采用关闭风门控制的轴功率和风量的关系曲线为图5中曲线（2）所示；采用变频控制转速的方式时，轴功率和风量的关