风机电气系统中变频节能的运用实践探微

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1、风机电气系统中变频节能的运用实践探微摘要：当前，在节能环保观念不断受到人们重视的背景下，如何降低各种机械的高能耗现象，使得能源的使用率有所提高，成为多个行业普遍关注的重点。风机电气系统作为人们日常生产和生活中的常用设备之一，其使用频率相对较高，且能耗相对来说也较高，这两点使其成为能源消耗的重要设备。本文就如何实现风机电气的节能问题展开论述，希望能为我国能源节约建设提供一定的帮助。关键词：风机电气系统；变频节能；变频控制；运用科学发展观的提出，让全社会开始重视能源的使用,为了实现经济的可持续发展，能源节约成为热点。相关研究结果显示，在风机

2、电气系统中使用变频节能技术，可以有效降低其能源的消耗。但是，我国当前的变频节能技术还相对滞后，因此，在使用过程中还存在一定的不足。本文针对变频节能技术的多个方面加以分析，并就其实际应用进行分析，希望能为我国节能事业做出一定的贡献。一、变频节能技术的介绍通常来说，生产过程中为了保证生产的可靠性，各种生产机械在设计时，对其配用驱动力的设置都会留下一定的富余量，使得设备在一般运行过程中，不仅需要达到生产所用的驱动要求，还需要承担一个不必要的负荷，这就产生了不必要消耗，使得能源被浪费。变频节能技术的提出，就是希望通过其运作频率的调节，来减少不必

3、要能源的损耗，可以说变速调节是变频节能的核心。所谓变频调速就是通过对电机频率的改变，从而调整电机速度。该项原理实际上是以电机的转动速度与对应的电源输入频率为基础，即n=60f(1-s)/p(1)在该表达式之中，n为转速，f为输入频率，s为电机转差率，p为电机磁极对数。根据上文可以知道，风机在多数使用中是以满负荷工作的需要量来进行选择，但很大一部分时间里，其满负荷的工作状态没有达到对应的效益。如果利用变频调节技术将其转速进行调节，控制在电机额定转速的80%左右，其运行所消耗的功率理论上来可以节约51.2%0除此之外，满负荷操作对于风机的寿

4、命也具有很大的影响，即缩短轴承、电机绕组的使用寿命，在全寿命运行过程中，也可能会使其故障的可能性较大，无功损耗造成能源的浪费。二、变频节能的作用在风机的一般使用中，其额定的风量或多或少会超过实际需求，并随着工艺的需求做出变更。从本质上来说，使用一定的技术对其频率进行调整，可有效降低风机能量的损耗，从而实现节能的目的。另外，变频节能装置的使用，还具有效率高的特点，不会因为调速而影响其整体的运作功能。三、风机的能源损耗现状就我国目前的机械使用来说，风机作为动力的配套电机约占全国电机装机总量的60%,耗用电能约占全国发电总量的三分之一。由此可

5、见，风机使用对于电能的消耗较大。但是，在这个使用过程中，有多少风机能耗与效益成正比？根据调查，我国大多数风机的消耗与效益难以成正比。因此，在实践中，许多单位会通过增加阻力的方式，以浪费电能和金钱为代价来满足工艺或者工况对于气体的需求，但这种方式对于能源的浪费极大，调节精度很差，负面效应较高。四、风机变频节能的运作利用变频节能的方式，使变频器对风机进行有效控制，减少空气动力的节电方法，与常用的节电方式效果差异较大。在图1中，曲线(1)是风机在恒定转速下的风压与风量特性表示；曲线(2)是管网风阻特性表示；曲线(3)是变频运行特性表示。如果将

6、A点作为风机运行中最高的效率点，那么当风压为H2、风量为Q1时，轴功率N1与QL、H2的乘积成正比，也就是图中AH20Q1的面积；但是，如果岀于生产工艺的要求，需要风量从Q1降低到Q2,此时通过增加管网阻力的方式，使得管网阻力特性表示图成为曲线(3),系统也就从原来的A工况点转变为B工况点，并继续运行。由图可知，其风压会得到一定的增加，轴功率与面积BH10Q2成正比，可以看不出其降低的效率不大。但如果釆用变频调速的方式进行节能处理，风机转速由nl降到n2,根据风机对应的计算方式和已知参数可以得岀转速n2的情况下，风量的特性表示图如曲线(

7、4)o同理，在满足同样风量Q2的情况下，风压H3大幅度降低，功率N3随着显著减少，用面积CH3OQ2表示。节省的功率(H1-H3)XQ2,用面积BH1H3C表示。通过几个图的对比，可以很明显的看出，使用变频的方式来实现节能，其效果较好。五、变频控制的实现变频器与计算机相连并进行自动控制，计算机控制系统包括数据采集模块、自动模块、保护模块、信号调理模块等，可通过在线检测管路动压、静压、压差和设备温升等参数来控制风机频率。动压、静压、压差等采用压力变送器将信号传输到计算机，温升采用温度传感器PtlOO将信号传输到计算机，根据标准、实际情况等

8、在软件中设置不同的控制参数来实现变频节能的目的。同时可将多台风机集成在一个控制系统里进行集中式的自动监测和控制频率，并自动进行数据记录和存储，节约能源的效果更加明显。六、结束语综上所述，变频调速节能技术在风