九江联达引风机应用方案

一、革新前基本情况

1．基本情况

风机项目	数量	额定功率	额定电压	额定电流	额定转速	运行时间	挡板开度范围
1#引风机	1	220kw	380V	401A	960	24	50%—65%
2#引风机	1	185kw	380V	336A	960	24	60%—77%

2．革新前设备操作的缺点

电机及风机转速高，负荷强度重；
调治精度差，控制不精确；
电气控制直接起动，启动时电流对电网攻击大，需要电源（电网）容量大，功率因素较低；
起动时机械攻击大,设备使用寿命低；
电气�；ぬ匦圆�，当负载泛起机械故障时不能瞬间行动�；ど璞傅�。

二、传统方案情况

1、 传统风机运行情况分析

1.1 电能浪费
    风机功率220KW，挡板的调治控制风门。风机的转速恒定，由挡板来控制风量，造成风量的巨细与电机输出功率不成比例，造成大量的能量浪费。
1.2 对生产工艺中负荷的适应能力差
    由于生产负荷在变化，而风门的调治也在不停变化，若风量不稳定，便造成风压的变化，影响到事情效率。
1.3 电机起动攻击电网
    电机启动接纳降压起动方式。在启动过程中起动攻击高压额不定期电流的3-4倍，对电网攻击很大。而且操作庞大，维护量大，设备故障率高，维护用度高，造成停产损失大。

2、传统方案概况

通常在工业生产、产物加工制造业中风机设备主要用于锅炉燃烧系统、烘关连统、冷却系统、通风系统等场所，凭据生产需要对炉膛压力、风速、风量、温度等指标进行控制和调治以适应工艺要求和运行工况。而最常用的控制手段则是调治风门、挡板开度的巨细来调整受控工具。这样，岂论生产的需求巨细，风机都要全速运转，而运行工况的变化则使得能量以风门、挡板的节流损失消耗掉了。在生产过程中，不仅控制精度受到限制，而且还造成大量的能源浪费和设备损耗。从而导致生产成本增加，设备使用寿命缩短，设备维护、维修用度高居不下。

三、革新方案设计要求

1、变频器事情原理

变频器是利用电力半导体器件的通断作用将工频电源变换为另一频率的电能控制装置。低压变频器主要接纳交—直—交方式，先把工频交流电源通过整流器转换成直流电源，然后再把直流电源转换成频率、电压均可控制的交流电源以供应电动机。变频器的电路一般由整流、中间直流环节、逆变和控制4个部门组成。整流部门为三相桥式不行控整流器，逆变部门为IGBT三相桥式逆变器，且输出为PWM波形，中间直流环节为滤波、直流储能和缓冲无功功率。通过变频器可以自由调治电机的速度。

图1 变频器内的控制电路框图

2、MV300P变频器技术参数

2.1 MEGMEET变频器MV300系列变频器的主要技术特点：

富厚的驱动器控制模式

无PG/有PG速度控制、转矩控制、速度/转矩控制、摆频控制、位置控制、速度/位置控制、过程PID控制
强大的可编程功

能�？榛峁埂⒆杂闪拥目杀喑痰ピ⒏缓竦目勺越缢礗/O，使驱动器能够提供强大的可编程功效。具有一个比力器、4个逻辑单元、2个定时器（4种定时模式）、1个计数器、2个算术单元
简单易用设计

多种操作控制模式（操作面板、外部端子及串行通讯），操作面板（参数拷贝功效、运行偏向切换、点动）接纳人性化的三级菜单操作，拔插式控制端子，配线灵活方便。
�？榛峁�

多功效输入/输出、斜坡启动/停产、S曲线、跟踪启动；危险速度回避、制动控制、自动重启；PID过程控制（转矩/转速修正功效、PID预设、反馈异常检测）
紧凑型设计

体积最小的设计方案，可并排紧密安装，节省安装空间
接口配置灵活

+10v双极性模拟输入/输出，可作双向速度和转矩控制；PULS/SIGN/PFO脉冲输入输出，可作同步和位置定位应用。A/B/Z码盘输入，直接支持闭环速度控制
内置尺度RS-485通讯接口，开放的MODBUS协议
32位高速DSP内核，搭载高性能电机驱动和强大应用功效
高可靠（高品质元器件和降额使用，单板接纳三防漆处置）,设计寿命MTBF>50000,适应恒久连续事情

变频器技术规范

控制	控制要领			V/F、矢量控制方式
	频率设定分辩率			数字 : 0.01 Hz 模拟 : 0.02 Hz / 50 Hz, 输出频率范围:0 – 650 Hz
	频率精度			数字 : 最大输出频率的0.01 % 模拟 : 12位绝对值+符号位
	V/F 比率			线性, 平方根, 任意 V/F
	过载能力			额定电流150 % -1 分钟, 额定电流200% - 1秒。(特性与时间成反比)
	转矩赔偿			手动转矩赔偿 (0 - 20 %), 自动转矩赔偿
运行	输入信号	运行方式			键盘/ 端子 /RS485 通讯
		频率设定			模拟 : 0 - 10V / 4 - 20 mA /, 数字 : 键盘/RS485 通讯
		启动信号			正转,反转
		多段速度			至多可以设定8个速度 (使用多功效端子)
		加减速时间			0-600秒，加减速时间可切换加减速方式:线性, S型
		紧急停止			中断变频器的输出
		寸动			慢速运行
		自动运行			通过设定的参数自动运行(64段速度)
		故障复位			当�；すπТτ谟行ё刺�，可以自动复位故障状态。
	输出信号	运行状态			频率检测品级，过载报警，过电压，欠电压，变频器过热，运行，停止，恒速，自动法式运行
		故障输出			触点输出 – 交流250V 3A, 直流30V 3A
		模拟输出			从输出频率，输出电流，输出电压，直流电压中选择(输出电压: 0 - 10V)
	运行功效			直流制动，频率限制，跳频，滑差赔偿，反转�；�，PID 控制等
�；すπ�	变频器�；�			过电压，欠电压，过电流，保险丝断，接地故障，变频器过热，电机过热，缺相，过载�；�，外部故障1,2，通讯错误，速度指令丢失，硬件故障，选件错误等。
	变频器报警			堵转防护，过载报警，温度传感器故障。
	瞬间掉电			小于15 毫秒：连续运行大于15 毫秒：允许自动重新启动
显示	键盘		运行信息	输出频率，输出电流，输出电压，设定频率，运行速度，直流电压
			错误信息	当故障�；な钡脑诵凶刺�，生存有3个故障历史信息。
环境	环境温度			-10 ℃ ～ 40 ℃
	储存温度			-20 ℃ ～ 65 ℃
	环境湿度			最大90 % RH .(不结露)
	高度/振动			1,000 m 以下，5.9m/秒2(=0.6g)以下
	应用所在			无腐蚀气体、易燃气体、油雾及其它
冷却方式				强制风冷

3、 节能方案

3.1 革新原理

变频器的节能功效实质上是它通过对电机转速的控制来尽量减少电机不须要消耗而工艺却必须消耗的那部门能量。以风机为例，传统的控制是利用风门挡板的开度来调治风量，在这种情况下电机是以恒定速度运行的，输出的功率也是恒定的，但是在风门不是全开的情况下，总是有能量消耗在风门挡板上，而接纳变频器时，风门全开，靠的是降低电机的转速来调治风量的，这种情况下，电动机是靠减小输出功率来实现减小风量的，节省的电能就是原系统中消耗在挡板上的那部门能量。在这个过程中，转矩是减小的，电压、电流也减小。

3 .2 变频节能特点和效果

变频调风无可比似的优越性

节能效果显著。凭据流体力学原理，风机负载的风量Q与转速N成正比，而所需功率P与转速N的三次方成正比。因此当风量小于额定风量时，改变电机转速，其功率明显下降，具有显著的节能效果。

风机的效率提高

风机的事情效率由下式计算：

ηp=C1（Q/n）-C2（Q/n）2

式中Q为风量，n为转速，C1C2为常数

通过风门控风量时，因转速n稳定，而风量Q下降，故效率ηp下降，而通过转速控制风量时，风量与转速成正比，比值（Q/n）稳定，故效率ηp始终保持最佳状况。

其他好处

① 网侧功率因数提高：原电机直接由工频驱动时，满载时功率因数为0.85左右，实际运行功率因数远低于0.8。接纳节能控制系统调速系统后，电源侧的功率因数可提高到0.9以上，无需无功赔偿装置就能大大的减少无功功率，满足电网要求，可进一步节约上游设备的运行用度。

② 设备运行与维护用度下降：接纳节能控制系统调治后，由于通过调治电机转速实现节能，在负荷率较低时，电机、风机/水泵转速也降低，主设备及相应辅助设备如轴承等磨损较前减轻，维护周期可加长，设备运行寿命延长；而且节能控制系统革新后风门/阀门开度可达100％，运行中不蒙受压力，可显著减少风门/阀门的维护量。节能控制系统器运行中，只需定期对节能控制系统器除尘，不用�；�，保证了生产的连续性。随着生产的需要，调治风机/水泵的转速，进而调治风机/水泵风量，既满足生产工艺的要求，事情强度又大大降低。接纳节能控制系统技术调速后，减少了机械磨损，维护事情量降低，检修用度下降。

③ 用节能控制系统调速装置后，可对电机实现软启动，启动时电流不凌驾电机额定电流的1.2倍，对电网无任何攻击，电机使用寿命延长。在整个运行范围内，电机可保证运行平稳，损耗减小，温升正常。风机启动时的噪音和启动电流非常小，无任何异常振动和噪音。

④ 与原来旧系统相比力，节能控制系统器具有过流、短路、过压、欠压、缺相、温升等多项�；すπ�，更完善地�；ち说缁�。

⑤ 操作简单，运行方便�？赏ü扑慊冻谈ǚ缌炕蜓沽Φ炔问�，实现智能调治。

⑥ 适应电网电压颠簸能力强，电压事情范围宽，电网电压在-15%～+10%之间颠簸时，系统均可正常运行。

四、革新方案与传统方案理论上的对比

1、传统方案

传统挡板调治风量特性如下：

图1为引风机用挡板门控制时，当风量要求从Q1减小到Q2，必须关小挡板。这时挡板的磨擦阻力变大，管路曲线从R移到R1，扬程则从Ha上升到Hb，运行工况点从a1点移到b1点。要求扬程增加即电机的功率增加，能耗增加，挡板开度越小能耗越大，同时管网压力增加，加速设备的老化。由于电机始终事情在工频，电机电流大，不会随流量的变化而降低，从而也不会降低电机的使用寿命。

2、变频器调速方案

调治电机转速的流量特性：

上图为调速控制时，当风量要求从QB减小到QC，由于阻力曲线R稳定，引风机的特性取决于转速。如果把速度从n降到n′，运行工况点则从B点移到C点，扬程从HB下降到HC。风量减小时，电机的扬程减小，功率减小能耗降低

3、方案对比

在保证相同风量控制时，用挡板控制风量方案，部门功率被损耗浪费掉了（如图损耗部门的功率为BCHF阴影部门的面积），且随着挡板不停关小，这个损耗还要增加。而用转速控制时，由于风量Ｑ与转速n的一次方成正比；扬程Ｈ与转速n的平方成正比；轴功率Ｐ与转速n的立方成正比，即功率与转速n成３次方的关系下降。如果不是用关小挡板的要领，而是把电机转速降下来，那么在转运同样风量的情况下，原来消耗在挡板的功率就可以全制止，取得良好的节能效果，这就是风机调速节能原理。

因此，目前大部门的风机控制都引入了最先进的变频控制，有效的降低了系统的功耗，切合国家提倡的绿色节能政策，目前正被大面积的推广。

五、效益分析

备名设称	极数	电机功率	革新前功率	变频器型号	革新后功率
1#引风机	四极	220kW	158kW	MV300P-4T220	83kW
2#引风机	四极	185kW	110kW	MV300P-4T200	72kW

六、总结

对风机革新表明：

1、革新后系统运行非常稳定，利来老牌国际官网app电气变频器性能好，品质优越，对其他设备无滋扰。
2、接纳交轮流变频器对风机进行节能革新具有结构简单、革新方便、节能效果明显。
3、使用变频器后，风机可软起停、减少设备机械攻击、延长设备使用寿命、降低设备的维修用度。
4、变频调速技术先进、成熟，提高了设备的技术含量。