风机变频控制系统
变频风机恒温系统
一、关于变频风机恒温系统原理
1）系统原理
变频风机恒温系统是指在环境温度变化的情况下，总保持风
管网温度基本恒定，这样，既可满足用户对温度的需求，又
不使电动机全速转动，造成电能的浪费。根据给定温度信号
和反馈温度信号，控制变频器调节马达转速，从而达到控制
系统温度的目的。变频风机恒温系统如图所示：
2）温度控制信号算法处理
在该控制系统中，温度信号的检测采用热电偶对（TC）E 型，热电偶对采集到的温度变送信号经温度控制器PID运算后输出为4—20mA电流信号，对应变频器的运行频率为0—50HZ;通常情况下风管网允许正常温度为某
一值P1，而正常工作条件下管网允许最高温度为某一值P1+ P X，（P X为温控
器预设值）两者对应的模拟电流为4mA，20mA（对应变频器的运行频率为0—50HZ）则有如下函数关系：
P= P1+P X*（I p—4）/(20-4)
在上式中，P为某一时刻时管网温度。
类似地，变频器控制信号电流函数关系为
If= [ (20—4) *(P—P1)]/ P X+4
该系统为一单回路PID系统，由于系统控制要求不十分苛刻，所以采用PI 控制即可实现目标。
二、系统主要配置：
1 温度控制器DTA4848C、
2 台达VFD-B变频器、
3 热电偶对（TC）E 型、
4 断路器BM60-SN 3P
5 接触器S-P12 AC220V
三、系统功能
系统控制面板布局及功能
面板布局如下图所示：
1、“自动/手动”开关：切换自动与手动两种状态。将开关转向“自动”，表明
系统工作在自动状态；将开关转向“手动”，表明系统工作在手动状态。
（注：只有自动控制信号引入时自控才有效）
2、“启动”与“停止”按钮：用于控制风机的启动与停止。按“启动”按钮启
动风机，此时启动指示灯亮，按“停止”按钮，停止风机，此时停止指示灯亮。（注：“启动”与“停止”按钮只在自动/手动按钮打到手动时才起
作用）
3、“变频/工频”按钮：用于切换风机的运行方式。旋转按钮到，“变频”则
风机在变频器传动下运行，旋转按钮到，“工频”则风机在市电（工频）传动下运行。（注：工频运行下风机流量不能根据温度自行调节，仅用于设备检修调试）
4、“变频故障”指示灯，此灯亮则表明系统存在故障（故障原因请依照变频器
显示故障代码提示原因，已便排除故障。“过载”指示灯，此灯亮则表明风机存在过载现象，请核查有无机械故障。
四、其它：附变频器操作手册、台达温度控制器操作手册、系统控制原理图
质量保证
本产品的质量保证依下列规定办理
确属制造者责任的品质保证，国内市场（自出货之日起计算）
三个月内包换、包修。
十二个月内包修。
2、无论何时何地使用本公司的产品，均享受有偿终身服务。
本公司在全国各地的销售代理单位均可对本产品提供售后服务。
下述原因引起的故障，即使在保修期内，也属有偿修理。
不正确的操作（依说明书为准）或未经允许自行修理或自行改造引起的问题。超出标准规范要求使用引起的问题。
购或搬运不当造成的损坏。
因环境不良所引买后跌损起的器件老化或故障。
由于地震、火灾、雨淋、雷击、异常电压或其它自然灾害或灾害相伴原因引起的损坏。
因运输过程中的损坏。（注：运输方式由客户指定，本公司代办）
未依购买约定或合同条款付清款项。
对于包退、包换、包修的服务，须将货物退回本公司，经确认责任归属后，方可予以退换或修理。
产品保修卡
产品名称规格型号
购买日期年月日购买地点用户名称地址
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维修记录：
经销商盖章：
变频器控制风机
云南国防工业职业技术学院成人函授（本、专科） 毕业调查报告 题目：变频器在风机中的应用 学生姓名：王保罗年级专业：09级机电一体化 学号：20092101011 办学单位名称：云南国防工业职业技术学院审阅教师姓名： 成绩评定： 时间：年月日
目录 摘要 (3) 绪论 (5) 变频调速原理简介 (7) 整体方案的设计 (10) 系统硬件设计 (11) 软件系统设计 (19) 节能效果分析 (22) 参考文献 (23) 致谢 (24)
摘要 随着我国经济的高速发展，微电子技术，计算机技术，自动化控制技术都得到了迅速发展，交流变频调速技术也已经进入了一个崭新的时代，其应用越来越光。而风机作为矿山企业必不可少的设备与企业的生产效率紧密相关，随着能源的日益紧缺，企业中的设备节能问题就显得尤为重要。 本次将设计一个风机节能的实例。文章中将以一个电锯车间使用11KW的吸尘风机来清理锯屑，以此风机的节能来展开讲述。车间中共有五台电锯。当电锯的开启数量不同时所要求的风量是不同的，即所要求的风机转速也是不同的。在不使用变频器控制的情况下，风机只能以最大转速运行。这就造成了电能的严重浪费。本次设计使用PLC来对电锯开启数量检测，进而结合变频器来控制风机的转速。从而达到节能的效果。 关键词：PLC 变频器风机节能
Abstract With China's rapid economic development, microelectronics, computer technology, automatic control technology have been developing rapidly, AC variable frequency technology has entered a new era, more and more of its light. The fan as essential equipment and mining enterprises to the production efficiency is closely related with the increasing shortage of energy, energy saving devices in the enterprise is particularly important issues. Will design a fan of this energy-saving examples. Article will use a chainsaw shop vacuum blower to clean up the 11KW of sawdust in order to expand about energy-saving fan. Saw a total of five workshops. When not at the same time saw the opening of the required amount of air flow is different, that is the required fan speed is also different. In the case of inverter control is not used, the fan can run at maximum speed.This has resulted in serious waste of energy. This design uses PLC to turn on the saw the number of detection, and then combined with the drive to control the fan speed. To achieve the energy saving effect. Keyword: PLC converter blower energy-saving
风机变频电控改造方案(通用方案)
河南地方煤炭集团季布煤业有限公司 主 通 风 机 变 频 改 造 技 术 方 案
季布煤业主通风机变频改造技术方案 一、季布煤业公司风机现状： 季布煤业公司现用主扇风机为BU54-16×75×2KW风机，运行电压380V，运行电流80A。风叶角度正向。现有设备主要有：1台低压配电柜、4台自耦降压启动柜、1台风机监测仪及各类传感器。 二、存在在主要问题： 1、冲击电流大 通风机电机启动方式为自耦变压器降压起动方式，起动电流是其额定电流的3～5倍，在如此大的电流冲击下，接触器、电机的使用寿命大大下降。同时，起动时的机械冲击，容易对机械散件、轴承、、管道等造成破坏，从而增加维修量和备品、备件费用。 2、电能的严重浪费 主通风机一直处在较轻负载下运行。在传统的技术条件下，由于电机的转速不可以调节，只能通过改变风机叶片或挡风板的角度进行风量调节。因此造成能源浪费，增加生产成本。所以就造成了电能的无端浪费！有悖于国家的节能减排政策。 3、启动困难，机械损伤严重 主通风机若采用直接启动，启动时间长，启动电流大，对电动机的绝缘有着较大的威胁，严重时甚至烧坏电动机。而电机在启动过程中所产生的机械冲击现象使风机产生较大的机械应力，会严重影响到电动机、风机及其它机械的使用寿命。
4、自动化程度低 主通风机依靠人工调节风机叶片或挡风板角度调节风量，不具备风量的自动实时调节功能，自动化程度低，检测点少。在故障状态下，不能及时和风机联动，将对矿井正常生产造成严重影响。 三、通风机变频改造技术特点： 1、通风机改造后采用变频启动和调速，具有启动电流小，调速方便，运行稳定以及节能等特点。 2、增加电源切换柜，双母线供电，通过智能切换开关可以实现双电源自动切换，切换时间不大于3S，保证通风机供电安全可靠，具有过载、短路、欠电压保护功功能。 3、控制系统具有过欠压、短路、堵转、过载、断相、接地、电机过热等多种保护功能。 4、PLC控制系统采用西门子S7-200可编程序控制器，配以多种检测控制组件完成了风机应有的各种工艺控制，实现风机的闭环控制及各种情况下的安全保护以及系统切换时的各种闭锁。在风机变频电控操作和监控方面，控制柜提供了全面的操作按钮，操作更简单、方便，配备声光报警器。并配备以太网模块为以后实现全矿井自动化作准备。实现系统联锁、起、停控制、保护、通风机工作状态在线监测及数据通讯等功能。 5、变频器采用INVT GD200系列风机专用变频器，满足通风机负载各种运行工况的要求，根据风机运行工况,频率精度可以达到0.01HZ.启动力矩180%/HZ.
变频器在风机上的应用课件
一、概述： 目前在我国各行各业的各类机械与电气设备中与风机配套的电机约占全国电机装机量的60%，耗用电能约占全国发电总量的三分之一。特别值得一提的是，大多数风机、水泵在使用过程中都存在大马拉小车 的现象，加之因生产、工艺等方面的变化，需要经常调节气体和液体的流量、压力、温度等；目前，许多 单位仍然采用落后的调节档风板或阀门开启度的方式来调节气体或液体的流量、压力、温度等。这实际上 是通过人为增加阻力的方式，并以浪费电能和金钱为代价来满足工艺和工况对气体、液体流量调节的要求。这种落后的调节方式，不仅浪费了宝贵的能源，而且调节精度差，很难满足现代化工业生产及服务等方面 的要求，负面效应十分严重。 变频调速器的出现为交流调速方式带来了一场革命。随着近十几年变频技术的不断完善、发展。变频 调速性能日趋完美，已被广泛应用于不同领域的交流调速。为企业带来了可观的经济效益，推动了工业生 产的自动化进程。 变频调速用于交流异步电机调速，其性能远远超过以往任何交、直流调速方式。而且结构简单，调速范围 宽、调速精度高、安装调试使用方便、保护功能完善、运行稳定可靠、节能效果显著，已经成为交流电机 调速的最新潮流。 二、变频节能原理： 1. 风机运行曲线 采用变频器对风机进行控制，属于减少空气动力的节电方法，它和一般常用的调节风门控制风量的方 法比较，具有明显的节电效果。 由图可以说明其节电原理： 图中，曲线（1）为风机在恒定转速n1下的风压一风量（H―Q）特性，曲线（2）为管网风阻特性（风门全开）。曲线（4）为变频运行特性（风门全开） 假设风机工作在A点效率最高，此时风压为H2，风量为Q1，轴功率N1与Q1、H2的乘积成正比，在图中可用面积AH2OQ1表示。如果生产工艺要求，风量需要从Q1减至Q2，这时用调节风门的方法相当于增加 管网阻力，使管网阻力特性变到曲线（3），系统由原来的工况点A变到新的工况点B运行。从图中看出，风压反而增加，轴功率与面积BH1OQ2成正比。显然，轴功率下降不大。如果采用变频器调速控制方式，风 机转速由n1降到n2，根据风机参数的比例定律，画出在转速n2风量（Q―H）特性，如曲线（4）所示。可见在满足同样风量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△N=（H1-H3）×Q2，用面积BH1H3C表示。显然，节能的经济效果是十分明显的。 2.风机在不同频率下的节能率
冷却塔变频控制
【论文题目】 冷却塔风机变频控制 本设计的内容是PLC 控制的冷却塔风机变频控制系统，主要用到了PLC 、触摸屏和变频器。冷却塔风机变频控制系统配备有一台变频器，对一台风机进行变频控制，其余两台风机工频运行；根据出水温度的变化来控制工频运行风机的起动和停止，实现对水温的初步调节，并对一台风机进行变频控制，对水温进行微调，从而使冷却塔内的水温控制在一个稳定的状态。 关键词：可编程控制器（PLC ）、变频器、触摸屏 随着变频技术的不断发展和人类节能意识的提高，各种变频装置的应用已在全球各行业产生了显著的经济效益。 【设计方案】 通过安装在出水总管上的温度传感器，把出水温度信号变成4-20mA 的标准信号送入PLC 的模拟输入模块，并最终转换为相应的数值（BCD 码），通过编好的PLC 程序，得出的此数值和在触摸屏设定的温度值进行比较，得到一比较参数，送给变频器，由变频器控制一台电机的转速，并根据出水温度的高低，由PLC 控制工频启动的风机的数量，使冷却塔的回水温度控制在设定的温度上。 模拟模块 冷 却 塔 冷 却 塔 出水总管 温 度 传 感 器 触 摸 屏 图1-1 冷却塔风机变频控制系统原理图 图1-1为冷却塔风机变频控制系统，其中变频器的作用是为电机提供可变频率的电源，实现电机的无机调速；温度传感器的作用是检测出水管的水温；人机界面主要是通过和PLC 通讯，实时显示水温、电机频率，并可设定相关的给定值。如图所示，共有三台风机，其中
M3是变频控制的，M1和M2是工频控制的。当系统供电开始时，三台风机处于待机状态，根据出水温度的变化，自动运行系统。当出水温度达到设定的开机温度时，变频风机M3开始变频运转；如温度继续上升，水温超出工频启动的设定值，且M3变频风机上升到全频运行，开启M1风机工频运转；如温度继续上升，开启M2风机工频运转。如M3运转频率达到50.0HZ，M2、M3也工频运转，且温度达到报警上限值，则系统会产生一个报警。当温度下降到工频启动的设定值时，M2风机停止运转；如温度继续下降，M1风机停止运转；当温度下降到一定的下限值和M3的运转频率低于一定的值时，M3风机停止运转。 【系统控制要求】 1 三台风机的基本工作方式 方式一：3#风机变频运行 方式二：3#风机变频运行1#风机工频运行 方式三：3#风机变频运行1#风机工频运行2#风机工频运行 2 三台风机启动时有延时，减小电流过大时对其它用电设备的冲击； 3 有完善的报警功能； 4 对风机的操作有手动和自动两种控制功能。 5 传感器选用PT100，将4-20mA的信号送入模拟输入模块； 6 变频器选用施耐德的ATV28，该产品具有过热和过流保护、电源欠压和过压保护、缺相保护等功能；通过PLC模拟量输出端子来控制变频器的频率，从而达到风机速度跟随温度给定，保证冷却塔水温的恒定。 变频器主要参数设定 代码说明设定 ACC Acceleration---s 5s DEC Deceleration---s 5s TCC TermStripCon 2W TCT Type 2 Wire LEL CrL AI2 min Ref 4mA CrH AI2 max Ref 20mA 7 PLC及模块采用施耐德Neza系列产品的TSX08CD12R8D和TSX08EA4A2，前者为CPU本体，带有12点输入，8点继电器输出，有实时时钟，24VDC电源；后者为扩展模块，模拟量4路入，2路出，12位精度。
引风机变频操作规程
1 工作原理 荣信RHVC系列第五代高压变频器根据不同的电压等级、负载状况以及用户的要求，提供多种串联级数的高压变频器，但不论串联级数多少，其基本工作原理都是一致的。下面以常用的6kV，5级功率单元串联的荣信RHVC系列第五代高压变频器为例，介绍其工作原理。 1.1 系统连接电路 荣信RHVC系列第五代高压变频器的典型系统连接电路如图 4-1所示变压器的原边通过高压真空接触器K1连接到母线电网，母线电压经多组副边绕组降压移相后，输入到变频器功率单元输入侧，功率单元输出侧经串联后驱动高压电动机工作。 可以选配高压旁路柜，通过旁路柜中的高压真空接触器K1连接到母线电网，通过旁路柜中的高压隔离开关K2连接到高压电动机，出现故障时，可以通过闭合旁路柜内的高压隔离开关K3使高压电动机工作于工频运转状态。 运行前，通过充电电阻向变频器功率柜内功率单元充电，以减小充电电流，保护功率单元内的整流模块及电容在充电过程中的安全。充电结束后，自动将充电电阻分断，闭合高压真空接触器K1，进入工作状态。 1
图4-1 典型系统连接主回路 通过变频器柜内置的传感器，可以直观而准确的显示荣信RHVC系列第五代高压变频器的输入输出电压电流。 1.2 主电路（6kV电压等级示例） 荣信RHVC系列第五代高压变频器的主电路如 图4-2所示。通过主电路图，可以直观的了解变压器的副边绕组与功率单元以及各功率单元之间的电路连接方式，具有相同标号的3组副边绕组，分别向同一功率柜（同一级）内的三个功率单元供电。第一级内每个功率单元的一个输出端连接在一起形成星型连接点，另一个输出端则与下一级功率单元的输出端相连，依此方式，将同一相的所有功率单元串联在一起，便形成了一个星型连接的三相高压电源，驱动电动机运行。
变频技术在加热炉鼓风机应用的节能效果分析
变频技术在加热炉鼓风机应用的节能效果分析 摘要：针对板材厂中板线3＃加热炉鼓风机传统风量控制方法的缺点，结合变频 调速控制方法的理论和特点, 并通过具体实例对变频调速技术运用3#加热炉鼓风 机时的节能状况进行详细分析和计算，总结出了节能效果和推广该技术的意义。 关键词：中板加热炉鼓风机变频器效果分析 引言 板材厂中板线3＃加热炉年出钢总量占总产量的80%以上。由于处于高炉煤 气管网的末端，煤气热值及压力都波动都很大，生产负荷变化也较大，造成鼓风 机供风量和风压也跟着大幅的波动，给鼓风机和引风机的正常运行和加热炉最优 控制带来了较大的影响，3#加热炉现有两台鼓风机，一台是低压风机，供风量无 法满足生产要求很少使用，另一台为高压风机。引风机两台，分别是空气侧引风 机和煤气侧引风机组成，鼓风机、引风机的调节都是通过调节风管上的调节阀进 行调节，由于高压鼓风机转速高过低压鼓风机许多，所以炉子的风压、风量出现 富余，风压、风量的大幅波动严重影响炉内空煤气混合状况，增加了氧化烧损。 系统存在的主要问题有：（1）无法随时动态跟踪工艺进行风量调节以满足最佳工艺的要求，同时在生产过程中引风机、鼓风机风管上的风阀开度仅开到40%-70%，造成不必要的电能消耗。（2）由于供给的助燃风量过剩，导致钢坯氧化烧 损较高，带走的热量过多造成不必要的能源消耗和金属消耗。(3)在生产操作过程 中如果进风口风门开度调节不当，在小风量时很容易产生鼓风机共振，严重影响 设备安全运行。 一、变频节能技术原理分析 从本质上对变频节能技术进行分析的话，就是利用有效输出电压的调节，来 合理的控制风机的实际功率，实现对转速的合理调节，进而达到对风量的调整。 将变频技术应用到风机中，风口的挡板就可以不再利用，处于完全打开的状态就 可以，这样就可以利用变频技术，对风量的输出进行合理调整了。风机转速一般 按照以下公式可以得出： n=(1－s)n0 n0=60f/p 其中n代表着实际转速，n0代表理论转速，s代表转差率，f代表电机的运行频率(60是60s)，p代表着电机极对数。从这个公式可以看出：在转差率 s忽略不 计的情况下(s=0-0.05)，电机的实际转速n=60f/p，也就是说n与f是存在正比关 系的，当n的值增加时，f的值就也会增加；当f值减少时，控制功率也必然会 减少，因此对f值进行合理的控制和调整，就可以实现对电机转速n的调节。 二、系统控制 将备用鼓风机改为变频控制，变频器选用400Kw的G130西门子变频器柜控制。既满足了助燃风量的要求，同时随时动态跟踪工艺要求进行风量调节，实现 了最佳工艺要求。引风机采用了在引风机软启动控制柜和1#、2#炉鼓风机变频控制柜之间加装转换控制柜，利用1#、2#炉变频风机控制柜控制引风机，既降低了成本投入也满足了生产要求。另外采用变频控制降低了不仅电能的消耗，同时减 少了氧化烧损，提高了产品的质量。人机界面友好，操作简单。风压控制采用变 频器，设定为固定风压时，根据流量的需求变化自动调节频率，极大的较少了高 压风机的操作强度。风压系统具有自动手动两种控制模式，增加了系统的可靠性，控制精度高。
23冷却塔风机变频改造方案
冷却塔风机变频改造方案 一、变频器的工作原理和节能分析 1.1 风机的特性 风机是传送气体的机械设备，是把电动机的轴功率转变为流体的一种机械。风机电机输出的轴功率为: 图1中风机的压力与风量的关系曲线及扭矩与电机速度的关系曲线，充分说明了调节阀调节风量法与变频器控制的调节风量法的本质区别与节能效果。 (1) 电动机恒速运转，由调节阀控制风量
图1 风机的运行曲线 如图1所示，调节阀门的开启度，R会变化。关紧阀门，管道阻力就增大。 管道阻力由R1变到R2，风机的工作点由A点移到B点。 在风量从Q1减少到Q4的同时，风压却从H1上升到H5，此时电机轴的功率从P1变化到P2。 (2) 变频器调节电机的速度来控制风量 当风量由Q1变化到Q4时，便出现图上虚线所示的特性。达到Q4、H4所需的电机轴功率为P3，显然P2大于P3，其差值P2-P3就是电机调速控制所节约的功率。 二、冷却塔系统变频改造过程 2.1 冷冻机组冷却循环水系统介绍: 冷冻机组的冷却循环水系统如图2所示。冷冻机组的冷却循环水系统主要由冷冻机组、冷却水泵、冷却塔组成。冷却水经冷却水泵加压后，送入冷冻机组的冷凝器，届时，由冷却水吸收制冷剂蒸气的热量，使制冷剂冷却、冷凝。冷却水带走制冷剂热
量后，被送入冷却塔，经布水器，通过冷却塔风机降温，降温后的冷却水通过出水管，流入冷却水泵，经加压后再送入冷冻机组的冷凝器。 图2 冷冻机组冷却循环水系统图 2.2 冷却塔变频节能改造原理 图3 冷却塔变频改造示意图 三、变频器选择
由于风机负载为平方转矩类负载，因此变频器应选择V/F控制型通用变频器，日锋变频器为优化电压空间矢量型变频器，使用寿命高于同类产品，接近于零的故障率，性能价格比非常好，为变频器市场上最优越产品之一。 四、总结 冷却塔风机加装变频后具有以下优点: ·操作方便，安装简单; ·能进行无级调速，调速范围宽，精度高，适应性强。 ·节能效果非常明显; ·由于采用了变频控制，随着转速的下降，风压、风量也随之下降，使得冷却水的散失也下降，节约了水量。 ·由于用水量下降，水的硬度指标上升减慢，使得水处理的用药量减少; ·由于转速下降，减少了减速箱的磨损，延长了减速箱的寿命; 总之，冷却塔变频器控制系统的使用，使得厂房调温系统可靠性提高，安全性好，具有明显的节电效果。 冷却塔是冷冻机组的冷却水最主要的热交换设备之一，它主要靠冷却塔风机对冷却水降温，风机过去是靠交流接触器直接启动控制，风机的转速是恒定的，不能调速，因此，风机的风量也是恒定的，不能调节。为了使冷冻机组进口冷却水温度保持在某个温度段之间，我们在冷却水泵的出口，即冷冻机组的冷却水进口管道上安装一个温度传感器，采集冷却水温度，通过给出一路模拟信号给变频器，经变频器自身的PID进行调节如图3所示，变频器给出适当的电压和频率给冷却塔电机调节冷却塔风机转速
风机变频调速器
风机型变频调速器选型 产品特点： ■针对风机节能控制设计 ■内置PID和先进的节能软件 ■高效节能，节电效果20%～60%(根据实际工况而定) ■简便管理、安全保护、实现自动化控制 ■延长风机设备寿命、保护电网稳定、保减磨损，降低故障率 ■实现软起，制动功能 更多描述: 应用行业: □罗茨风机□矿山风机□离心风机□工业风机□环境工程 阿启蒙GP400系列高性能矢量变频器采用先进的DSP控制系统，通过高精度的控制算法完成优化的无速度传感器矢量控制，有效抑制低频震荡；丰富的端子使应用更加灵活，内置输入电抗器性能更稳定，完备的电磁兼容设计适用于对使用环境要求更加苛刻的场合。此系列产品广泛应用纺织化纤、塑胶、建材、有色金属等对速度控制精度、转矩响应速度、低频输出有很高要求的场合。在风机领域已经大面积使用。 产品主要特点： ?高性能的电流矢量控制、V/f控制、转矩控制 ?丰富的外围接口 ?可扩展控制键盘 ?G/P合一 ?内置输入直流电抗器（18.5kW及以上机型） ?16段多段速控制、PID控制、摆频控制 ?提供RS485串行通讯接口，采用标准Modbus协议 ?产品符合EMC（EN61000-6-4、EN61800-3）标准规范 阿启蒙在变频领域在国内处于领导地位。 二、变频节能原理： 1. 风机运行曲线
采用变频器对风机进行控制，属于减少空气动力的节电方法，它和一般常用的调节风门控制风量的方法比较，具有明显的节电效果。 由图可以说明其节电原理： 图中，曲线（1）为风机在恒定转速n1下的风压一风量（H-Q）特性，曲线（2）为管网风阻特性（风门全开）。曲线（4）为变频运行特性（风门全开）假设风机工作在A点效率最高，此时风压为H2，风量为Q1，轴功率N1与Q1、H2的乘积成正比，在图中可用面积AH2OQ1表示。如果生产工艺要求，风量需要从Q1减至Q2，这时用调节风门的方法相当于增加管网阻力，使管网阻力特性变到曲线（3），系统由原来的工况点A变到新的工况点B运行。从图中看出，风压反而增加，轴功率与面积BH1OQ2成正比。显然，轴功率下降不大。如果采用变频器调速控制方式，风机转速由n1降到 n2，根据风机参数的比例定律，画出在转速n2风量（Q-H）特性，如曲线（4）所示。可见在满足同样风量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△N=（H1-H3）×Q2，用面积BH1H3C表示。显然，节能的经济效果是十分明显的。 2.风机在不同频率下的节能率 从流体力学原理得知，风机风量与电机转速功率相关：风机的风量与风机（电机）的转速成正比，风机的风压与风机（电机）的转速的平方成正比，风机的轴功率等于风量与风压的乘积，故风机的轴功率与风机（电机）的转速的二次方成正比（即风机的轴功率与供电频率的二次方成正比）：
#1锅炉一次风机由工频转变频运行的技术措施
#1锅炉一次风机由工频转变频运行的技术措施 为降低厂用电率，提高设备经济运行能力，计划2012/12/13日13:00开始操作，为保证切换过程中安全运行，特编制技术措施如下： 1、计划作业期间机组负荷减到180MW。视床温和床压情况决定是否负荷再次进行调整。 2、操作前需要做以下准备工作： 2-1#2机组保证高负荷运行。 2-2#1机组中辅联箱蒸汽用#2机组带，联络门开启。 2-3#1机组热网退出运行，视负荷情况决定关闭五抽至热网电动门。（负荷小于160MW） 2-4#2机组四抽至工业抽汽截门根据压力情况适当开大，保证热网循环水泵入口压力和四矿蒸汽压力要求。当#1机组负荷降到160MW或压火时及时关闭#1机组四抽至工业抽气截门。 2-5#2机组五抽至热网两个截门逐渐开启，保证热泵五抽压力。 2-6#1机组厂用倒为备用电源带。本次操作除尘除灰和脱硫旁路不进行操作。如果#1机组必须实行压火操作及时倒为旁路运行。 2-7操作前汽泵“主机跳闸跳小机”保护解除，电动给水泵试转好用。 2-8本次操作前需解除保护：“一次风量小于最小流化风量”、“总风量小于30％”、“一台一次风机跳闸联跳对侧一次风机”、“汽包水位高”、“汽包水位低”、“汽包水位低跳引风机保护”；汽机“低真空保护”、“高排温度高保护” 3、注意事项： 3-1操作中前联系变频器厂家确定变频器好用，并且能实现工变频无扰切换。 3-2操作中注意#1炉汽包水位控制平稳，现事故放水门不好用，要专门有人监视调整水位。 3-3操作中注意调整汽温不能下降过低，防止出现水击现象，否则按规程规定处
理。 3-4操作中做好人员安排，落实到人，保证风机停下后能迅速启动，同时注意床温和床压的变化。若操作过程中造成翻床，及时将负荷降低到120MW左右进行风量调整，在热态下调整翻床，注意不得造成结焦。 3-5汽机人员要注意主机真空情况，同时低负荷排气缸温度有可能上涨，注意监视机组排气缸温度，同时监视机组振动情况。 3-6#2机组在#1机操作过程中保持稳定运行，若发生跳闸故障，按规程进行处理。同时#1机组要及时恢复负荷，保证辽阳供暖。同时热泵由于五抽压力不足，要及时退出热泵系统，防止溴化锂溶液结晶。 3-7锅炉专业已经编写操作票，值际要按操作票内容执行，其他不足部分参考本技术措施，同时事故状态按《规程》和《25项反措》进行处理。
风机变频调速节能改造的分析及计算
风机变频调速节能改造的分析及计算 张恒谢国政张黎海 （昆明电器科学研究所，云南昆明 650221） 摘要：以变频调速改造来达到调节工业工程所需风量成为目前实现电机节能的一种主要途径。当我们进行变频节能改造时，投入和收益是必须认真考虑的，收益就涉及到节能量的计算。在变频器未投运之前，计算节能量是比较困难的。本文通过分析变频节能的原理，介绍了针对阀门及液力耦合器调节流量系统的变频改造的节能估算的一些思考及方法。 关键词：风机变频节能原理调速节能阀门液力耦合器节能估算 一、 引言 在工业生产、发电、居民供暖（热电厂）和产品加工制造业中，风机水泵类设备应用范围广泛。其电能消耗和诸如阀门、挡板、液力耦合器等相关设备的节流损失以及维护、维修费用约占到生产成本的7%~25%，是一笔不小的生产费用开支。随着经济改革的不断深入，以及能源的危机，节能降耗业已成为降低生产成本、提高产品质量的重要手段之一。变频调速因其调速效率高，力能指标（功率因数）高，调速范围宽，调速精度高等优势，又可以实现软起动，减少电网的电流冲击及设备的机械冲击，延长设备使用寿命，对于大部分采用笼型异步电动机拖动的风机水泵，变频调速不失为目前最理想的调速节能方案。 由于电机的电流的大小随负载的轻重而改变,也即电机消耗的功率也是随负载的大小而改变，因此要想精确地计算系统的节能量是困难的，这在一定程度上影响了变频调速节能改造的实施。
二、 变频器节能的调速实质和原理 节约能源最根本的方法就是要提高能源的利用率，所谓的“节能”，不仅仅是节省能耗，还包括不浪费能源，用一句最简单的话说就是：“需要多少，就提供多少!” 变频器本身不是发电机。在变频器应用到风机等平方转矩负载的工业场合中，其节能原因不是由变频器本身带来的，而是通过变频器的调速特性来减小风机输出流量以适应工况中实际所需流量。 叶片式风机水泵的负载特性属于平方转矩型，即负载的转矩与转速的二次方成正比。风机水泵在满足三个相似条件：几何相似、运动相似和动力相似的情况下遵循相似定律；对于同一台风机（或水泵），当输送的流体密度ρ不变仅转速改变时，其性能参数的变化遵循比例定律：流量 (Q)与转速(n)的一次方成正比；扬程（压力）H 与转速的二次方成正比；轴功率 (P)则与转速的三次方成正比。即： ''n n Q Q = ; 2''(n n H H = 2''(n n p p = ; 3''(n n P P = 当风机、水泵的转速变化时，其本身性能曲线的变化可由比例定律作出，如图1所示。因管路阻力曲线不随转速变化而变化，故当流量由Q1变至Q2时，运行工况点将由A 点变至C 点。 图1风机流量、压力特性
冷却塔风机变频控制系统
冷却塔风机变频控制系统 一、冷却塔运行概况 我们公司研制的冷却塔风机变频系统共有三件编号，分别为1#、2#、3#循环水冷却塔。各生产装置返回的循环水用泵输送到这些塔内，通过塔内的填料增加热水与空气接触面积和时间，促进热水与空气进行热交换，使循环水冷却。从而获得各生产装置所需循环水温度≤32℃的冷水。当环境温度升高时，启动冷却塔内的轴流风机实行强制通风，加快冷却塔填料上循环水气相与液相的热交换。每件冷却塔内装设1台轴流风机，其直径8500mm，由电压为380V，额定功率为160KW的4极异步电机驱动。电机和风机之间采有能够减速比的减速机，塔内不装设节流阀。回此轴流风机的转速与风量是不可调的，3件塔的总处理能力达8000m3/h,远大于各生产装置最大需求量部和6600m3/h,2000年度各塔的运行参数详见表1与表2。 冷却塔风机采用变频调速节能方案 风机节能可行性分析 表1 各塔运行参数统计表 由表1所示的数据知：2000年度冷却塔风机运行期间，冷却塔进水温度的最高温度平均值分布在27.6-28.8℃内，其较各生产装置所需冷却水温度32℃低3.2-4.4℃，并可知在同时满足冷却塔进水温度低于最高热水温度平均值及冷却塔出水温度低于最高冷却水温度平均值这一条件下，单台风机全年的运行时间为2705h。若采用变频控制器调节风机转速，改变风机风量，可使冷却塔出水温度提高2-3℃的情况下，仍能满足冷却塔出水温度≤32℃的工艺要求，这显然可节省电能。根据厂家提供曲线图，以及表2的有关数据，通过工艺计算的风机的不同月份节能潜力及收益值如表3 表2：2000年不同月份风机运行台数与冷却塔出水温度关系统计表 表3：2000年不同月份风机节能潜力及收益计算值 注：收益率=可运行时间*风机节能潜力0.56元/kw*h*100% 表中P=120.5kw，总收益值8.883万元。 由表3可知各冷却塔风机节能力40%-54%
风机调试方案
风机调试方案 一、1号窑炉单炉调试方案： A．首先对1#窑炉排烟风量、风压使用手持式皮托管在线监测仪进行测量，从仪表显示屏上面读出数据，并做好相应记录，通过科勒公司1#窑炉的触摸屏上的风量及负压参数，记录下正常运行过程中窑炉的负压及风量参数； B．将1号窑炉旁路手动闸阀全部打开，然后缓慢调节电动蝶阀至100%，并密切观察窑炉风压变化情况。窑炉风压变化情况无异常后，然后将风机变频器设置为10HZ，启动风机，待稳定10min后，记录下排风筒出口风量及风压。然后将风机变频设置为15HZ，待稳定10min后，记录下排风筒出口风量及风压，窑炉风量及负压。然后将风机变频设置为15HZ，待稳定10min后，记录下排风筒出口风量及风压，窑炉风量及负压。 C．然后依次按照2HZ往上调节风机变频直至窑炉原有排气筒风量风压为零。 D．待保持此状态稳定运行10min后，将排气筒手动闸阀缓慢关闭，并密切观察窑炉风压变化情况.窑炉风压变化情况无异常后10min后，将排气筒手动闸阀缓慢打开。将风机变频按2HZ依次往下调节，每次调节之后稳定3min，在此期间记录下排风筒出口风量及风压，窑炉风量及风压。 E．直至调节风机变频至10HZ时，将烟道上面的电动阀门缓慢关闭，按照30s关闭10度的顺序进行，当阀门完全关闭之后，关闭风机，然后将旁路手动闸阀缓慢关闭。 F．调试结束。 二、2号窑炉单炉调试方案： A．首先对原有排气筒风量、风压进行测量，并做好相应记录，通过科勒公司原有的窑头压力仪表，记录下正常运行过程中窑炉的负压及风量参数； B．将2号窑炉旁路手动闸阀全部打开，然后缓慢调节电动蝶阀至100%，并密切观察窑炉风压变化情况。窑炉风压变化情况无异常后，然后将风机变频器设置为10HZ，启动风机，待稳定10min后，记录下排风筒出口风量及风压。然后将风机变频设置为12HZ，待稳定10min后，记录下排风筒出口风量及风压，窑炉风量及负压。 C．然后依次按照2HZ往上调节风机变频直至窑炉原有排气筒风量风压为零。 D．待保持此状态稳定运行10min后，将排气筒手动闸阀缓慢关闭，并密切观察窑炉风压变化情况.窑炉风压变化情况无异常后10min后，将排气筒手动闸阀缓慢打开。将风机变频按2HZ依次往下调节，每次调节之后稳定3min，在此期间记录下排风筒出口风量及风压，窑炉风量及风压。 E．直至调节风机变频至10HZ时，将烟道上面的电动阀门缓慢关闭，按照30s关闭30度的顺序进行，当阀门完全关闭之后，关闭风机，然后将旁路手动闸阀缓慢关闭。 F．调试结束。 三、1号、2号窑炉共同调试方案 A.将1号、2号窑炉旁路手动闸阀打开，将两支路电动阀门a、b分别调节至50%，将风机变频设置为 20HZ，启动风机，待稳定运行10min后，记录下原有排气筒的风量及风压，然后调节两个电动调节阀至100%，待运行稳定10min后，记录下原有排气筒的风量及风压、窑炉内风量及负压。 B.然后依次按照2HZ往上调节风机变频直至窑炉原有排气筒风量风压为零。 C.待保持此状态稳定运行10min后，将风机变频按2HZ依次往下调节，每次调节之后稳定5min，在 此期间记录下排风筒出口风量及风压，窑炉风量及风压。 D.直至调节风机变频至20HZ时，将烟道上面的电动阀门缓慢关闭，按照30s关闭30度的顺序进行， 当阀门完全关闭之后，关闭风机，然后将手动闸阀关闭。 E.调试结束。
风机变频控制系统
变频风机恒温系统 一、关于变频风机恒温系统原理 1）系统原理 变频风机恒温系统是指在环境温度变化的情况下，总保持风 管网温度基本恒定，这样，既可满足用户对温度的需求，又 不使电动机全速转动，造成电能的浪费。根据给定温度信号 和反馈温度信号，控制变频器调节马达转速，从而达到控制 系统温度的目的。变频风机恒温系统如图所示： 2）温度控制信号算法处理 在该控制系统中，温度信号的检测采用热电偶对（TC）E 型，热电偶对采集到的温度变送信号经温度控制器PID运算后输出为4—20mA电流信号，对应变频器的运行频率为0—50HZ;通常情况下风管网允许正常温度为某 一值P1，而正常工作条件下管网允许最高温度为某一值P1+ P X，（P X为温控
器预设值）两者对应的模拟电流为4mA，20mA（对应变频器的运行频率为0—50HZ）则有如下函数关系： P= P1+P X*（I p—4）/(20-4) 在上式中，P为某一时刻时管网温度。 类似地，变频器控制信号电流函数关系为 If= [ (20—4) *(P—P1)]/ P X+4 该系统为一单回路PID系统，由于系统控制要求不十分苛刻，所以采用PI 控制即可实现目标。
二、系统主要配置： 1 温度控制器DTA4848C、 2 台达VFD-B变频器、 3 热电偶对（TC）E 型、 4 断路器BM60-SN 3P 5 接触器S-P12 AC220V 三、系统功能 系统控制面板布局及功能 面板布局如下图所示：
1、“自动/手动”开关：切换自动与手动两种状态。将开关转向“自动”，表明 系统工作在自动状态；将开关转向“手动”，表明系统工作在手动状态。 （注：只有自动控制信号引入时自控才有效） 2、“启动”与“停止”按钮：用于控制风机的启动与停止。按“启动”按钮启 动风机，此时启动指示灯亮，按“停止”按钮，停止风机，此时停止指示灯亮。（注：“启动”与“停止”按钮只在自动/手动按钮打到手动时才起 作用）
变频调速技术在风机、泵类的应用
变频调速技术在风机、泵类的应用 发表时间：2008-11-03T15:17:59.513Z 来源：《中小企业管理与科技》供稿作者：于志平 [导读] 在煤矿企业中，风机、泵类设备应用范围广泛；其电能消耗是一笔不小的生产费用开支。随着经济改革的不断深入，市场竞争的不断加剧；节能降耗业已成为降低生产成本、提高产品质量的重要手段之一。 摘要：在煤矿企业中，风机、泵类设备应用范围广泛；其电能消耗是一笔不小的生产费用开支。随着经济改革的不断深入，市场竞争的不断加剧；节能降耗业已成为降低生产成本、提高产品质量的重要手段之一。 关键词：变频调速节能风机泵 一、引言 在煤矿企业中，风机、泵类设备应用范围广泛；其电能消耗和诸如阀门、挡板相关设备的节流损失以及维护、维修费用占到生产成本的7%~25%，是一笔不小的生产费用开支。随着经济改革的不断深入，市场竞争的不断加剧；节能降耗业已成为降低生产成本、提高产品质量的重要手段之一。 而八十年代初发展起来的变频调速技术，正是顺应了发展的要求，开创了一个全新的智能电机时代。一改普通电动机只能以定速方式运行的陈旧模式，使得电动机及其拖动负载在无须任何改动的情况下即可以按照生产工艺要求调整转速输出，从而降低电机功耗达到系统高效运行的目的。 八十年代末，该技术引入我国并得到推广。现已在电力、冶金、石油、化工、造纸、食品、纺织等多种行业的电机传动设备中得到实际应用。目前，变频调速技术已经成为现代电力传动技术的一个主要发展方向。卓越的调速性能、显著的节电效果，改善现有设备的运行工况，提高系统的安全可靠性和设备利用率，延长设备使用寿命等优点随着应用领域的不断扩大而得到充分的体现。 二、综述 通常在工业生产、产品加工制造业中风机设备主要用于锅炉燃烧系统、烘干系统、冷却系统、通风系统等场合，根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节以适应工艺要求和运行工况。而最常用的控制手段则是调节风门、挡板开度的大小来调整受控对象。这样，不论生产的需求大小，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、维修费用高居不下。 泵类设备在生产领域同样有着广阔的应用空间，提水泵站、水池储罐给排系统、工业水（油）循环系统、热交换系统均使用离心泵、轴流泵、齿轮泵、柱塞泵等设备。而且，根据不同的生产需求往往采用调整阀、回流阀、截止阀等节流设备进行流量、压力、水位等信号的控制。这样，不仅造成大量的能源浪费，管路、阀门等密封性能的破坏；还加速了泵腔、阀体的磨损和汽蚀，严重时损坏设备、影响生产、危及产品质量。 风机、泵类设备多数采用异步电动机直接驱动的方式运行，存在启动电流大、机械冲击、电气保护特性差等缺点。不仅影响设备使用寿命，而且当负载出现机械故障时不能瞬间动作保护设备，时常出现泵损坏同时电机也被烧毁的现象。 近年来，出于节能的迫切需要和对产品质量不断提高的要求，加之采用变频调速器（简称变频器）易操作、免维护、控制精度高，并可以实现高功能化等特点；因而采用变频器驱动的方案开始逐步取代风门、挡板、阀门的控制方案。 变频调速技术的基本原理是根据电机转速与工作电源输入频率成正比的关系：n=60f（1-s）／p，（式中n、f、s、p分别表示转速、输入频率、电机转差率、电机磁极对数）；通过改变电动机工作电源频率达到改变电机转速的目的。变频器就是基于上述原理采用交—直—交电源变换技术，电力电子、微电脑控制等技术于一身的综合性电气产品。 三、节能分析 通过流体力学的基本定律可知：风机、泵类设备均属平方转矩负载，其转速n与流量Q，压力H以及轴功率P具有如下关系：Q∝n，H∝n2，P∝n3；即，流量与转速成正比，压力与转速的平方成正比，轴功率与转速的立方成正比。 以一台水泵为例，它的出口压头为H0（出口压头即泵入口和管路出口的静压力差），额定转速为n0,阀门全开时的管阻特性为r0,额定工况下与之对应的压力为H1,出口流量为Q1。 在现场控制中，通常采用水泵定速运行出口阀门控制流量。当流量从Q1减小50%至Q2时，阀门开度减小使管网阻力特性由r0变为r1，系统工作点沿方向I由原来的A点移至B点；受其节流作用压力H1变为H2.水泵轴功率实际值（kW）可由公式：P=Q.H／（ηc.ηb）×10-3得出。其中，P、Q、H、ηc、ηb分别表示功率、流量、压力、水泵效率、传动装置效率，直接传动为1.假设总效率（ηc.ηb）为1，则水泵由A点移至B点工作时，电机节省的功耗为AQ1OH1和BQ2OH2的面积差。如果采用调速手段改变水泵的转速n，当流量从Q1减小50%至Q2时，那么管网阻力特性为同一曲线r0，系统工作点将沿方向II由原来的A点移至C点，水泵的运行也更趋合理。在阀门全开，只有管网阻力的情况下，系统满足现场的流量要求，能耗势必降低。此时，电机节省的功耗为AQ1OH1和CQ2OH3的面积差。比较采用阀门开度调节和水泵转速控制，显然使用水泵转速控制更为有效合理，具有显著的节能效果。 另外，阀门调节时将使系统压力H升高，这将对管路和阀门的密封性能形成威胁和破坏；而转速调节时，系统压力H将随泵转速n的降低而降低，因此不会对系统产生不良影响。 从上面的比较不难得出：当现场对水泵流量的需求从100%降至50%时，采用转速调节将比原来的阀门调节节省BCH3H2所对应的功率大小，节能率在75%以上。与此相类似的，如果采用变频调速技术改变泵类、风机类设备转速来控制现场压力、温度、水位等其它过程控制参量，同样可以依据系统控制特性绘制出关系曲线得出上述的比较结果。亦即，采用变频调速技术改变电机转速的方法，要比采用阀门、挡板调节更为节能经济，设备运行工况也将得到明显改善。 四、节能计算 对于风机、泵类设备采用变频调速后的节能效果，通常采用以下两种方式进行计算： 1、根据已知风机、泵类在不同控制方式下的流量－负载关系曲线和现场运行的负荷变化情况进行计算。 以一台IS150-125-400型离心泵为例，额定流量200.16m3/h，扬程50m；配备Y225M-4型电动机，额定功率45kW.泵在阀门调节和转速调节时的流量－负载曲线如下图示。根据运行要求，水泵连续24小时运行，其中每天11小时运行在90%负荷，13小时运行在50%负荷；全年运
风机变频运行措施
风机变频运行措施 1.正常情况下，引风机、一次风机应采用变频方式启动。在锅炉启动过程中，烟风系统启动前，应提前开启三次风分挡板，开大三次风调节挡板，引风机启动后，静叶切手动控制，开度保持在25～30％，引风机静叶配合变频器调整炉膛负压，当锅炉通风吹扫时，通风量增大后，及时开大静叶，直至全开，通风结束，风挡板关闭过程中，及时关小静叶，在预选燃烧器二次风挡板关至点火位置，其余挡板关闭后，开启三次风分挡板，适量开大三次风调节挡板，动叶切手动控制，静叶保持25～30％开度，启动第二台磨煤机后，根据二次风压情况，送风机动叶控制投自动，负荷升至150MW后，根据炉膛负压及引风机变频器频率，逐渐开大静叶，开至70％后静叶投自动。 2.一次风机跳闸后，联关其相应入口挡板，现程序延时360秒后关闭出口冷、热风挡板，为确保一次风压，要求在一次风机跳闸后，立即手动关闭其相应出口冷、热风挡板，若挡板关闭不严，应手摇关严。 3.一次风机启动过程中，为防止一次风机并列时，由于频率低，造成两侧风压差大，在出入口挡板均开启后，出现返风现象，影响一次风母管压力，要求当一次风机启动程序进行至第4步，一次风机入口挡板开启后，应手动增加对应变频器频率，当变频器频率增加至25～26Hz时，进行跳步，程序自动打开相应一次风机出口冷、热风挡板，频率未达到以上数值，禁止手动打开出
口冷、热风挡板。 4.遇有停炉、深度调峰或其它原因，机组负荷低于150MW，若引风机变频器频率减至25Hz，炉膛负压低于－0.2KPa，应及时将引风机静叶切手动关小，利用静叶控制炉膛风压正常。 5.风机由变频方式切至工频方式时，应保持运行工况及参数稳定，提前联系热工人员到场配合，手动增加相应风机变频器频率，热工人员在工程师站监视频率值，并与运行人员保持联系，随时通知实际频率值；在风机变频器频率增加的同时，手动减小相应风机调节挡板，利用频率与挡板开度配合调整风压正常，频率升至48～50Hz，可进行变频方式向工频方式切换，切换完毕，相应调节挡板控制投自动，注意炉膛风压、两侧一次风压及烟温变化。由于设备原因出现变频方式自动向工频方式切换情况时，应注意相应风机调节挡板应自动关小，观察炉膛风压、一次风压变化，必要时切手动调整。 6.风机由工频方式切至变频方式时，应注意保持运行工况及参数稳定，随着变频器频率的降低，相应风机调节挡板应逐渐开大，观察炉膛风压、一次风压变化，防止大幅度波动，开至70％后投自动。 7.单列风机运行时，要加强对停运侧烟风系统的检查，监视此侧送风机、一次风机出口风温、空预器出口风温、排烟温度变化，必要时手摇关严相应挡板，防止烟风挡板关不严漏风，造成风机、空预器出现异常。发现异常，及时检查原因，及时处理。