变频器在FBCDZ系列风机上的应用
变频器在通风机中的应用
摘要对于井下矿山系统而言，通风机作为重要的安全设备，起着安全保障的作用。
随着生产对风机调速性能要求的不断提高，传统风机主要采用三相交流电固定转速，从启动到正常运转后一直是保持一个转速，不能根据不同需求而改变转速，既浪费了电能，又由于启动电流过大、启动不平滑容易造成电气、机械故障。
本文以一个使用变频器控制车间铁龙回风斜井185KW的通风机的应用案例，以此风机的节能来展开讲述。
根据不同时段和需求要求的不同风量，在不使用变频器控制的情况下，风机只能以最大转速运行。
结合变频器来控制风机的转速，实现平滑调速，达到节能的效果。
关键词：风机变频器调速节能前言在矿山、冶金、石油等工业生产中，使用着大量的风机，这些机械设备一般都用交流电动机驱动，且功率都比较大，消耗的电能非常可观。
仔细观察这些设备的运行状况，可以发现它们大多都不是常年工作在额定功率之上，而是经常只有50—70%，甚至更低的输出量。
传统的依靠挡板、阀门或空放回流调节方法致使电动机长期处于低效率、低功率因数状态运行，白白损失掉大量的电能，越是大功率的风机，情况越是严重。
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，采用变频器来控制风机负载，不仅能够实现平滑调速，而且大大节省能耗。
一、改造前风机存在的问题1、电能的严重浪费。
改造之前铁龙回风斜井通风机以额定功率185KW运行，因此造成能源浪费，增加了生产成本。
2、启动电流大，机械容易损伤。
风机采用直接启动，启动时间长，启动电流大，对电机的绝缘有着较大的威胁，曾经造成过经常跳闸、交流接触器被烧坏等电气故障。
而电动机在启动过程中所产生的单轴转矩现象使风机产生较大的机械振动应力，严重影响到电动机、风机及其它机械的使用寿命。
变频器在风机中的应用
变频器在风机中的应用变频器是一种电子控制设备，可以将电源电压与频率转换成可控电源电压输出。
在风机的应用中，变频器可以改变电动机的转速，并控制风机的流量，使得风机在不同的工作状态下能够实现最佳效率。
一、变频器在节能方面的应用1.1 恒定流量控制传统风机在运行时通常采用阀门、叶片调节或变速装置的方式进行调整。
这种调节方式既能耗费大量电能，又易损坏风机，操作也不便捷。
而使用变频器能够实现恒定流量控制，可根据要求调整风机转速，以实现稳定的风量输出。
1.2 节省能源传统的风机调节方式需要消耗很多能源，而使用变频器可以降低电机启动时的电流冲击，减少电机的能量损失，从而达到节约能源的目的。
同时，变频器还能够根据实际负载调整风机的转速，以满足系统的需求。
二、变频器在风机中的应用2.1 变频器调速通过变频器控制风机转速可以满足不同风量需求的场景以及不同的运行状态要求。
在低负荷运行环境下，通过变频器调速可以减少风机的能量损失，实现节能。
2.2 风机起停控制在工业生产环境中，风机起停控制具有很高的要求。
变频器可以通过外部控制触发，实现风机的起停控制，并且由于变频器的反应速度较快，能够及时响应外部控制信号，保障风机的安全运行。
2.3 数字化化管理在现代化的风机管理中，变频器的应用可以使得风机运转更加稳定，同时还能够实现数字化智能管理。
根据实际运行状态调整变频器控制参数，可以提高风机的运行效率，延长风机的使用寿命，为企业带来更多的经济收益。
总结：变频器可以为风机提供更加稳定和高效的控制方式，带来更多的经济效益。
同时，变频器应用的数字化化管理也有助于让企业更加清晰地把握风机的使用状况，提供科学依据，为企业的运营管理带来更好的智能化服务。
变频器在风机控制中的应用
变频器在风机控制中的应用随着科技的不断发展，变频器在工业控制领域中的应用越来越广泛。
在风机控制方面，变频器的应用可以提供更好的能效、精确的控制和稳定的运行。
本文将详细介绍变频器在风机控制中的应用。
一、变频器的基本原理变频器是电力电子器件的一种，它可以通过改变电源输入电压的频率和幅值，来调节电机的转速。
通过变频器可以实现电机的无级调速，从而使风机的转速可以根据需求随时调整。
二、风机控制的需求在许多工业领域中，风机的控制需求非常重要。
比如在通风系统中，需要根据室内温度和湿度的变化来调整风机的运行状态；在空调系统中，需要根据房间负荷的大小来调整风机的风量。
传统的风机控制方法往往采用阀门的开闭来控制风量，但这种方法调节范围有限、能效低下。
而变频器的应用可以解决这些问题，提供更好的控制性能和能效。
三、变频器在风机控制中的优势1. 节能效果显著：变频器通过调整电机的转速，可以根据实际需求精确控制风机的风量。
与传统的调压阀方法相比，变频器可以根据实时负荷需求来调整电机的转速，避免能量的浪费，大幅提高能效。
2. 精确控制：变频器具有高精度的控制特性，可以实现风机转速的无级调节，从而精确控制风机的风速和风量。
这对于一些对风速要求较高的场合非常重要，比如实验室、医院手术室等。
3. 稳定运行：传统的调压阀方法存在压力波动的问题，容易导致风机的运行不稳定。
而变频器能够根据负荷需求精确调整转速，使风机运行平稳，不易出现波动。
四、变频器在风机控制中的应用案例1. 通风系统中的变频器应用：在大型建筑物的通风系统中，通过变频器可以根据不同时间段和不同区域的负荷需求，精确调整风机的运行状态，从而提供更好的室内舒适度和能效。
2. 空调系统中的变频器应用：在空调系统中，通过变频器可以根据房间的热负荷变化，调整风机的风量，实现节能运行。
同时，变频器还可以实现空调系统的精确控制，提供更好的温度和湿度控制效果。
3. 工业生产中的变频器应用：在一些工业生产过程中，需要通过风机来实现物料的输送、处理和干燥等操作。
风机分类及型号含义以及电机和变频的概念
风机分类及型号含义以及电机和变频的概念一、FBCDZ系列煤矿地面用对旋防爆抽出式轴流通风机结构特点：由进风筒、主机1和主机2、消音器、扩散筒组成。
隔爆型三相异步电动机安装在主机座的隔流腔内，与流道内的爆炸性危险气体完全隔离，由主机座上的通风孔形成新鲜空气对电动机进行冷却。
叶轮毂比选用0.6-0.7，叶片为可调式中空扭曲机翼型。
叶轮外径与机壳之间设有防磨擦火花铜环以提高风机运行的安全性。
对旋式设计可使风机在矿井风阻小的时候第二级主机负荷很小即电耗少，而在矿井风阻大时候第二级主机逐渐投入额定运行，使风机在流量变化很宽的范围内保持高效状态，另外对旋式风机反风性能好，达正风的70%，只需同时反转两主机叶轮即可实现反风。
适用范围：安装在煤矿地面风井口作抽出式主要通风，适用于具备良好的通风网络，通风距离较长，对反风有较高要求的矿井。
产品特点⑴ 风机采用对旋式结构。
即两台同型号风机对接连在一起，两极叶轮互为反方向旋转，省去了主扇的中、后导叶的损失，从而提高了风机的效率。
⑵ 风机采用叶轮与电机轴直联式结构，无传动系统，消除了能量的损失，从而提高了风机的装置效率。
除对风机轴承定期注油外，一般不需维修，就可长期连续运行。
⑶ 该系列风机最高装置静压效率可达80 %，高效区域宽广，可确保矿井在三个开采阶段的运行效率都在70 %以上，扭转了我国大型矿山主扇运行效率低的状况。
⑷ 在主风筒内安设了稳流环，风机性能曲线无驼峰，无喘振，任何阻力情况下均可稳定运行。
噪声较低，本产品的绝大多数型号在不加消声器的情况下噪声均小于35 dB(A)。
如果用户对噪声有更严格的要求，本厂可设计风机专用的消声器，使整机的运行噪声降至85 dB（A）以下。
⑸ 该系列风机全部叶片可调整，共分为45°、40°、35°、30°、和25°五个工作角度，前、后级安装角度可以一致，也可以不同，又可调节为45°以下的任意角度运行。
变频器在风电发电中的应用
变频器在风电发电中的应用随着环保意识的不断提升，风力发电成为了新能源领域中备受关注的一种发电方式。
而作为风力发电机组的核心组件之一，变频器则是必不可少的设备。
今天，我们就来探讨一下变频器在风电发电中的应用。
一、变频器在风力发电机组中的作用变频器是一种可以将电压和频率进行精确调节的设备，它可以将直流电通过变频器内部的逆变器转换成交流电，从而使得电动机可以精确地控制转速。
在风力发电机组中，风能旋转叶片使得发电机组的转速不断变化，而为了使发电机组能够稳定地发电，就需要变频器来进行转速调节。
二、变频器对风电发电的提升作用1. 优化控制系统，提高发电效率采用变频器调控转速的风电机组，因其精确的转速控制，可以保证叶片在最佳工作状态下转动，从而提高发电效率。
同时，变频器配合风电机组的智能控制系统，可以实现智能控制运行，使发电效率更加稳定和高效。
2. 延长发电机寿命，降低维护成本由于变频器可以对转速进行细致调节，因此可以避免风力发电机组产生频繁的机械振动，减少机械损坏的发生，降低了风力发电机组的维护成本。
同时，风电发电机组的转子受力情况会随着转速的不同而不同，而采用变频器进行控制，可以使得转子受力情况更为平稳，因此可以延长发电机的寿命。
3. 实现平稳输出，改善电网质量风电发电机组要与电网进行交互，而采用变频器可以实现电力输出的平稳，减少谐波、噪声和电磁干扰等现象的产生，从而改善电网质量，保证电网的平稳运行。
三、变频器面临的挑战虽然变频器在风电发电中具有不可替代的作用，但是其面临着许多挑战。
比如，变频器需要具备高度的智能化和自适应性，以便更好地适应不同的风能状况。
而现有的技术往往无法满足这种高度的智能化要求。
此外，由于变频器使用寿命较短，需要频繁更换，因此变频器的可靠性也是一个亟待解决的问题。
四、变频器技术的发展趋势为了满足风电发电对变频器高度智能化的要求，目前正在积极研究与开发能够自适应不同风能状况的变频器技术，同时也在推动新型变频器的研发，增加可靠性和使用寿命。
电工技师论文变频器在风机中的应用
电工技师论文变频器在风机中的应用摘要：随着工业生产对风机调速性能要求的不断提高，传统风机主要采用三相交流电固定转速，从启动到正常运转后一直是保持一个转速，不能根据不同需求而改变转速，极大的浪费了电能，本文则主要介绍现代交流变频器应用于风机的知识与问题，解决了不同场合根据不同需求改变转速，从而节约了能源。
关键词：交流变频器风机污水处理节能引言污水处理近十几年来，越来越受到我国地方各级政府的重视，对污水处理方面的投资建设也不断加大。
但是，大多数污水处理设备还是传统的机电设备。
随着交流变频调速技术在机电控制方面不断发展应用，无论从节能还是对机电设备的精细化控制来说，都迫切需要利用变频技术对传统的污水处理设备进行升级改造。
现以我公司利用交流变频调速技术对生化池曝气风机风量进行精细化控制为例，详细说明介绍变频器在风机中的应用。
我公司的生化池是垃圾渗滤液处理的核心，池内存活着大量活性污泥，每天在生化池曝气阶段，利用测氧仪每隔2小时测氧1次，严格控制生化池的DO（溶解氧）在2~5mg/L之间，既不能过量（生化池DO>5mg/L），也不能欠量（生化池DO<2mg/L）。
如果生化池DO过高，将造成好氧菌大量繁殖，而好氧菌是消耗碱度的，从而使生化池的碱被消耗掉，造成酸碱不平衡，使最终处理出水达不到国家排放标准；生化池DO偏低，将抑制池内微生物的生长、繁殖，造成微生物的减少，从而影响垃圾渗滤液处理的效果。
我公司生化池2台45KW曝气风机改造前利用常规挡板风门控制方式对生化池曝气进行气量控制，不但不能精确控制生化池的DO（溶解氧），而且浪费了大量电能。
后来采用变频器变频调速的方法对2台风机风量进行控制，结合生化池曝气阶段的DO（溶解氧），采用变频器变频调速的方法对风机风量进行控制，经过1年多试运行，2台风机的年用电量比原来下降了48%左右，节约了电能。
由于变频调速能够精确控制生化池进气量，保证生化池曝气阶段DO（溶解氧）在2~5mg/L的正常范围，所以生化池微生物的生长、繁殖及生化性比改造前要好，垃圾渗滤液的处理效果比以前有了明显改善。
交直交高压变频器在煤矿主通风机中的应用
交直交高压变频器在煤矿主通风机中的应用周向东 赵 磊 张焕新 胡永新（永煤集团股份有限公司 顺和煤矿 河南 永城 476600）摘 要： 煤矿风井主通风机通过采用交直交高压变频器，实现通风机运行的变频调速，取得显著的节能效果，降低通风机的机械强度和电气冲击，延长使用寿命，提高负载功率因素，杜绝工作人员的误操作现象，提高通风机的安全运行系数和运行周期。
阐述变频器调速的原理，介绍交直交高压变频器的系统结构和工作原理。
关键词： 煤矿主通风机；交直交高压变频器；节能中图分类号：TM921.51 文献标识码：A 文章编号：1671－7597（2012）1110161－01波0 引言煤矿主通风机用于向井下提供新鲜风流、排除污浊空气和有害气体，是煤矿安全生产的主要用电设备之一，平均电耗约占煤矿电耗的15%，其节能运行在煤矿节电中占有重要的地位。
煤矿主通风机在设计选型时，往往以最大开采量时所需的风量为依据，一般都留有余量，无法进行调速运行，只能通过调整风机叶片角度和风道挡板来控制风量和风压。
这种办法虽然简单，但很不经济，运行中通风阻力增大造成电能的大量浪费，且通风能力余量越大浪费越大。
全国各大中小型煤矿企业中，普遍存在主通风机运行效率低，浪费严重的问题。
在风机的实际使用中，运行效率只有少数达到70%，通常为50%，少数仅为30%左右。
利用变频调速技术实现通风机的风量调节将是最理想、最有效、最节能的调节方法。
1 通风机及变频器技术参数我矿主通风机采用南阳防爆集团有限公司的FBCDZNo.25/2×250型轴流式通风机，电机额定功率：2×250kW 。
变频器采用HIVERT-Y06/077交直交高压变频器，额定输入电压：6kV ，额定输出电压：6kV ，额定输出容量：800kVA ，输出频率范围：-50Hz ～50Hz ，频率步进：0.01Hz ，调制技术：空间矢量控制的正弦波PWM 技术，冷却方式：强迫风冷。
变频器在风力发电中的应用
变频器在风力发电中的应用
在风力发电中，变频器起着至关重要的作用。
因为风力发电机的输
出电流是交流电，而电网所需要的电是直流电。
为了使得风力发电机
可以接入电网中，需要使用变频器来将交流电转化成为直流电。
那么
变频器具体在风力发电中有着哪些应用呢？
首先，变频器可以有效地提高风力发电的效率。
因为风力发电机的
转速是随风速的变化而变化的，而理想的发电转速是固定的。
使用传
统的发电机并不能适应风速的变化，导致其输出效率非常低。
而通过
使用变频器，可以将风力发电机所输出的电流的频率进行调整，从而
使得风力发电机在任何时候都能够输出所需要的电流，并且保证输出
电流的频率恒定，这样可以从根本上提高风力发电的效率。
其次，变频器可以使得风力发电更加稳定可靠。
在风力发电中，使
用变频器可以实时地监控风力发电机的输出电流，并且在电流发生异
常的情况下，立马地停止发电，从而保证风力发电机的安全和可靠性。
此外，变频器还可以实现风力发电机的无级调速。
因为风速的变化
是非常快的，所以风力发电机的输出电流也会有所变化。
通过使用变
频器，可以实现风力发电机的无级调速，从而使得风力发电机可以自
动调整输出电流的大小，以适应风速的变化。
总之，在风力发电中，变频器是不可或缺的关键设备。
其应用可以
提高风力发电的效率、稳定性和可靠性，从而为人们带来更加可持续、环保的电能。
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图１ 转速 调节
当风机转速减小后 ，风机工作点为Ａ 、Ａ ，风量减 ２ ３ 少时，风压及电机轴功率均减少 ， 电量随之减小 ，可见 耗 非满载的情 况下 ，通过转速调节方法 ，节能效果非常明
显。对于风机，气体动力学理论可知，气体流量与风机转
种高效率 的调速方案 ；变频器调速是通过改变 电源频
率ｆ 来调节 电动机转速 的，如 图１ ：
统 的输 出电压增加一个电平 ，与两 电平相比较 ，电平相
可以有 ３ 个电平输出 ，所 以我们称之为三 电平 。这种方 式 目前应用相对 比较少 ，技术 还不够成熟 。
３功率单元 串联多电平式 。功率单元 串联多电平式 ． 产 品是 在输 入端设置 １ 台输入隔离变压器 ，将输入 的高 压 电流变化成多组低压 电流 ，每组低压电流输入一台功 率单元 ，各个功率单元 的交流信号在逆变串联成为高压 交 流输 出给高压电机。减少输 入谐波 ，我们可 以将变压
～
件组合 ，使高压变频器电气组合也很 多 ，目前经常使用
的变频器主要有以下几种 ：
１ ． 低压变频器 。即高低高方式 ，采用人工输入降压 变压 器 ，先 把 电网电压降低 ，然后采 用一 台低 压变频
器实现变频技术 ；对于电机可有大致２ 种方法来实现 ： ａ 用低压电机ｂ使用高压 电机 ，但是需要在变频器和 ． 使 ． 电机之问增加一 台低压变频器 ，这就是 高低高方式。这 种方式弊端是容量相对 比较小 ，对电网谐波 比较大 。 ２三 电平电压型。三电平 电压型是高压变频调速技 ． 术 ，其通过独特 的二极管钳位或其他钳位方法 ，可使 系
三 、变频 器调 速原 理分 析
近几年来 由于电力 电子技术的飞速发展 ，使变频器 的性能越来 越好 。这为大力推广变频器的应用技术提供 了非常优势 的条件。Ｆ Ｃ 系列 风机是专 门为煤 矿等 Ｂ ＤＺ 工业企业研制的新型 ，高效 ，低 噪声 防爆轴 流对旋式主
要通 用风机 ；Ｆ Ｃ Ｚ Ｂ Ｄ 系列风机 主要 采用改变安装 角度
度 ，变 频器调 速正应 时代发展 的要求 ，开创全新 的智
能 电机 时代 ，改变 了普 通 电动机只能 以定速方 式运行
的陈旧模式 ，使 电机及其他拖动在不需要任何改动的情 况下按照生产要求进行调整转速输出 ，建议采用变频器 调速技术 。
参考文献
【】 １ 井士 娟 ． 变频 调 速在 矿 井主 对 旋 通风 机 中的应 用Ｕ ． 炭 】 煤
９ ４
信息 系统 工程 Ｉ ０２２２ ２ １． ０ ．
Ｔ Ｃ ＮＯ Ｏ Ｙ 技 术 应 用 ＥＨ Ｌ Ｇ
＞ ＞
速的一次方成正 比，风机的转矩与转速二次方成正 比，而
以在 电机的启动过程 中，需要对 电机的最大启动电流进
其轴功率与转速的三次方成正比，当转速减小时，电机的 输出功率将以三次方下降 ，节能效率相 当显著。调速时平 滑好 ，效率高 ，调速范围大，精度高 ，起动电流低 ，变频
动技术 已经相当成熟 ，功能越来越多 。而传统 的启动方
式通常有以下几种 ： Ｉ ． 在额定电压下的直接启动 。直接启动也称为全压 启动 ，虽然这种方法 比较简单 ，经济 ，但启动 电流大 ， 会直接给电网的负荷以及会给机械带来损坏 。
保证生产型企业的安全 ，降低生产成本 ，提高 自 动化程
角 ，这样可 以使电机 的工作 电压在空载或轻载时 自动降 低 ，减少损耗 ，提高功率 因素 ，达到轻载节 能的 目的，
所以风机选择电子式软启 动是最为常见的应用 。
四、 电机 启动 方式相 关分 析
随着 电力电子元器件的高速发展 ，异步 电机的软启
五 、总结
能源的高效利用直接关系到 国民经济可持续发展 。
电机 启动 的 方 式进 行 阐述 。
关键祠 ：高压 变频器 ；Ｆ Ｃ Ｂ ＤＺ；调速 ；软启动
一
、
引言
式。这种方式采用 低压实现高压变频输入 ，器件不用 串
联 ，输入出谐波小 ，是较为成熟稳定 的变频技术 。
随着变频技术 的发展 ，变频调速越来越被人们所认 可 ；２ 世纪９ 年代 ，在工业生产的各个领域 中得 到了广 ０ Ｏ 泛 的应用 ，不管是直流调速技术还是交流调速技术 的引
Ｔ Ｃ Ｎ Ｌ ＧＹ 技 术应 用 ＥＨ Ｏ Ｏ
变频 器 在 Ｆ ＤＺ系列风 机摘要 ：本文针对 高压 变频器在Ｆ ｃ ｚ Ｂ Ｄ 风机上的相 关研究 。笔者从 变频器 的选择来介绍变频器的优 势，其次重点讲解对 变频 器调速 的工作原理 ，并对
工 ．０ ． ２ ０６
２降压启动 。星形／ ． Ｚ角形转换器这种启 动方式适用
行 限制 。电机在空载或轻载运行时功率因素和效率都 比
较低 ，但软启动器可 以解决以上问题 。通过监测 电机负 载的变化 ，让 软启 动器 根据变化来 改变 晶闸管 的导通
器体积小，容易实现过程 自动化 ， 在恒转矩调速时 ，低速 电机 的过载能力大为降低等给企业带来的好处造就了变频
器调速技术在电子工业领域广泛应用。
用为企业 带来 了巨大的经济效益 ，变频调速系统 它的 自
动化程度高 ，节能效果 明显 ，启动性能优越 ，保护功能 齐全得到了广大企业一致好评 。
二 、变频器 的选择
因变频技术与 目前电子器件耐压 不足 ，所以每个产 品需要使用大量的电子器件 ，从而得到多样性的电子器
角调节法和改变转速调节法 ，变频器根据控制信号大小 与设定控制值的运算关系 ，输入可调频率的三相交流 电 来改变电机转速 。电机转速公式 ：异步 电动机 的转速ｎ 与电源频率ｆ 、转差 率ｓ 、电机磁极 对数ｐ 三个参 数 ，即 ｎ ６ ｆ ×（－ ｌ ＝ Ｏ／ １ ） ｐ ｓ￣此可见若能改变电源频率 ，即可控制电 机的转速 ，适用于异步 电动机 ，也适用同步电动机 ，是