浅谈变频器在风机中的应用

1、浅谈变频器在风机中的应用     摘要：文章简述了变频调速的工作原理及特点。并具体分析了变频调速技术在风机中的应用，提出变频器在使用过程中应注意的要点，以供参考。 关键词：变频调速变频器风机 目前，在我国制糖厂中用到的风机耗用电能约占全国发电总量的1/3。特别值得一提的是，大多数风机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流量

2、调节的要求。现在国家普遍提倡节能降耗，随着中华人民共和国节能法的颁布，改进生产工艺，降低生产成本，节能降耗，已是势在必行。随着高压变频调速技术的日趋完善，高压变频器的应用正日益普及。变频调速技术以其卓越的调速性能、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，成为现代电力传动技术的一个主要发展方向。 1、变频调速的概述 1.1变频调速的工作原理 应用变频调速，就是通过对电机调速来达到节约能源的目的，控制对象是在动力设备上实现电-机转换的电动机。这是由感应式异步电动机的性能和特征决定的，其次是所带的负载对电机调速的负荷适应性所决定。从电机转速的

3、公式中可知，电机的实际转速，主要取决于电机定子的旋转磁场n。 n=60f(1-s)/p(1) 式中：n定子旋转磁场转速，也叫异步电动机同步转速，r/min； f电源频率，Hz； p电动机的磁极对数。 由式(1)可知，对一个绕制好的电机，其旋转磁场转速完全取决供电频率，转速n于频率f成正比，当频率f在0-50，Hz的范围内变化时，电动机转速调节范围非常宽，变频器就是泰国改变电动机电源频率来实现速度调节的，是一种理想的高效率、高性能的调速手段。这种纯电气调速系统是人为地改变电动机的机械特性来获得不同的转速，直接与拖动机械相连接不需原机械设备做任何调整，这对于节约改造成本，保持原有机械性能都大有好处

4、。 1.2变频调速的特点 (1)不需要改动原有设备(包括电机本身)； (2)可实现无级调速，满足传动机械要求； (3)变频器软启、软停功能，可以避免启动电流冲击对电网的不良影响，减少电源容量的同时还可以减少机械惯动量，减少机械损耗； (4)不受电源频率的影响，可以开环、闭环手动，自动控制； (5)电动机的机械特性基本平行，属硬特性，调速范围宽，转速稳定性好。低速时，定转矩输出、低速过载能力较好。 2、改造方案 我厂现有2台45t/h锅炉，为满足锅炉的最大引风、鼓风量，分别安装了引风机和鼓风机各2台，其中引风机电机功率为160kW。鼓风机电机功率为90kW，生产时4台电动机满负荷运转。但由于各车

5、间对蒸汽的需求不均衡，因此要经常调节锅炉引风、鼓风的供风量，而风量的调整只能通过调整风挡板的开度来实现，风挡板全开时引风机、鼓风机的电流分别是304A、171A，全关闭时电流分别是287A、157A，输入功率在151-160kW和83-90kW之间变化，节电率不足6。 鼓风机、水泵属于流体机械，其转矩与转速的二次方成正比，功率P=T，为旋转磁场的角速度，与转速成正比，因此电机实际功率与转速的三次方成正比(见表1所示)。 为此，决定进行改造，其改造方案为：对其中2台引风、鼓风电机进行开环变频调速控制，改造后既满足锅炉对引风、鼓风的技术要求，又大大节约了电能。按照这一改造方案，4台设备平均日用电量

6、由改造前的11304kW·h下降到8975kW·h，节电21，且效果明显。 3、变频器在使用中的注意要点 3.1安装环境 变频器属于电子器件装置，在其规格书中有详细安装使用环境的要求。在特殊情况下，若确实无法满足这些要求，必须尽量采用相应抑制措施： (1)振动是对电子器件造成机械损伤的主要原因，对于振动冲击较大的场合应采用橡胶等避振措施。 (2)潮湿、腐蚀性气体及尘埃等将造成电子器件生锈、接触不良、绝缘降低而形成短路。作为防范措施，应对控制板进行防腐防尘处理，并采用封闭式结构。 (3)温度是影响电子器件寿命及可靠性的重要因素。特别是半导体器件，应根据装置要求的环境条件安装空

7、调或避免日光直射。 此外，定期检查变频器的空气滤清器及冷却风扇也是非常必要的。对于特殊的高寒场合。为防止微处理器因温度过低不能正常工作，应采取设置空间加热器等必要措施。 3.2电源 变频器电源异常常表现为各种形式，但大致分以下三种：缺相、低电压、停电，有时也出现它们的混合形式。通过测速电机的检测来防止在加速中的过电流；对于要求必须量需运行的设备。要对变频器加装自动切换不停电电源装置。 3.3雷击、感应雷电 雷击或感应雷击形成的冲击电压有时也能造成变频器的损坏。为防止因冲击电压造成过电压损坏，通常需要在变频器的输入端加压敏电阻等吸收器件，保证输入电压不高于变频器主同路期间所允许的最大电压。当使用

8、真空断路器时，应尽量采用冲击形成追加RC浪涌吸收器。若变压器一侧有真空断路器，应在控制时序上保证真空断路器动作前先将变频器断开。 3.4电源高次谐波 由于目前的变频器几乎都采用PWM控制方式，这样的脉冲调制形式使得变频器运行时在电源侧产生高次谐波电流，并造成电压波形畸变，对电源系统产生严重影响。对于有进相电容器的场合，因高次谐波电流将电容电流增加造成发热严重，必须在电容前串接电抗器，以减小谐波分量，对电抗器的电感应合理分析计算，避免形成Lc振荡。 3.5振动、噪声 振动通常是由于电机的脉动转矩及机械系统的共振引起的，特别是当脉动转矩与机械共振电恰好一致时更为严重。噪声通常分为变频装置噪声和电动

9、机噪声，对于不同的安装场所应采取不同的处理措施。 变频器在调试过程中，在保证控制精度的前提下，应尽量减小脉冲转矩成分；调试确认机械共振点，利用变频器的频率屏蔽功能，使这些共振点排除在运行范围之外；由于变频器噪声主要由冷却风扇机电抗器产生，应选用低噪声器件；在电动机与变频器之间合理设置交流电抗器。减小因PWM调制方式造成的高次谐波。 3.6高频开关形成尖峰电压对电机绝缘不利 在变频器的输出电压中，含有高频尖峰浪涌电压。这些高次谐波冲击电压将会降低电动机绕阻的绝缘强度，尤其以PWM控制型变频器更为明显，应采取以下措施：尽量缩短变频器到电机的配线距离；采用阻断二极管的浪涌电压吸收装置，对变频器输出电压进行处理。 4、结束语 论文网 在制糖厂推广应用变频调速，应用