变频器在风机上的应用课件

高压变频器在循环风机的应用一、前言目前，随着企业竞争的日益加剧，生产成本的高低决定了企业在市场竞争的地位，特别是水泥生产企业，很大一部分花在能耗上，降低水泥生产过程中的电能消耗越来越引起了业界的重视.在水泥生产过程中，风机被大量的采用于工艺流程上，而风机负载耗电量较大，起动电流较高，同时用电动阀门、挡风板等装置来调节风量，在风道系统设计时，为满足生产环境的最大要求，必须留有余量，因此风机的风量和压力往往偏大，功率的偏大设计必然造成能量的浪费。

很多的风机有30~70%的能量是消耗在调节阀的压降上的，不仅造成电能的浪费，工作效率低，而且开动阀门时，还发出啸声和振动，经常发生事故。

变频调速技术作为一种先进的电机调速方式，其优异的性能以及带来可观的经济效益早已为人们所知。

近几年来变频技术的出现，彻底改变了这一状况，实践证明在风机的系统中接入变频系统，利用变频技术改变电机转速来调节风量和压力的变化用来取代阀门控制风量，能取得明显的节能效果。

本文就SH-HVF系列高压变频器在华新金猫水泥（苏州）有限公司中应用进行分析总结。

二、变频器节能原理一般异步电动机的同步转速为：n1＝60f/p而异步电动机转速n与同步转速n1存在一个滑差关系：n= n1（1—s）=60f/p（1—s）由上式可以得到，改变异步电动机的转速可以通过改变f、p、s可以达到。

针对某一电动机而言P是一定的，而通过改变S进行调速空间非常小，所以变频调速通过改变定子供电频率f来改变同步转速是异步电动机的最为合理的调速方法。

若均匀地改变供电频率f，即可平滑地改变电动机的同步转速。

异步电动机变频调速具有调速范围宽、平滑性较高、机械特性较硬的优点，目前变频调速已成为异步电动机最主要的调速方式，在很多领域都获得了广泛的应用。

根据流体力学相似定律：Q1/Q2＝n1/n2 输出风量Q与转速n成正比；H1/H2＝(n1/n2)2 输出压力H与转速n2正比；P1/P2＝(n1/n2)3 输出轴功率P与转速n3正比。

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。

关于变频器在风机上的节能应用摘要阐述了变频器的工作原理以及在风机上的节能原理与计算方法，并以公司的两台风机为实例计算出变频器的年节电量和节省投资成本的临界频率点。

关键词变频器节能临界频率点Abstract: this paper expounds the working principle of the inverter and the fan on the energy saving principle and calculation method, and with the company’s two fan festival as an example to calculate the inverter power and save the investment cost of critical frequency points.Keywords: inverter, energy saving, critical frequency point1引言节能减排不仅有利于环境保护、节约资源，而且可以节省企业的制造成本，提高企业在市场上的竞争力。

企业锅炉房均会配备风机、水泵等装备。

风机一般分为轴流式风机、离心式风机以及混流式风机[1]。

由于风机产品系列是有限的，所以在选择风机时其裕度往往会超过所要求裕度的20%甚至30%，因此在使用时就需要调节其裕度。

风机的调节方法一般有两种：节流调节和调速控制。

节流调节是通过调整风道挡板或风门达到降低其风量并满足生产工艺需求。

风机的机械特性为平方转矩特性，节流调节的过程中其固有特性不发生改变，但会增大管路损失，因此不能达到节能减排的要求。

调速控制是通过改变风机转速达到调节风量满足生产工艺的目的，其能满足节能减排的要求，具有很好的经济效益。

交流电机的调速方法有很多种如：变压调速、转差离合器调速、变极对数调速、变压变频调速等[2]。

其中采用变频器对电机进行变频调速应用最为广泛，但是其设备成本高。

变频器在风机风量调节中的应用环保设备网整理工厂生产中运送粉状物料主要有三种方法：传送带、提升机、气力吸运系统。

由于气力吸运系统运送物料速度快、流量大，所以一般工厂都采用此方法。

高压风机是气力吸运系统必需的动力设备。

根据工艺要求，风机风量控制应随物料流量的变化而相应变化，以保证物料不堵不掉，维持生产的正常运转。

目前工厂中普遍采用恒速控制风量，即高压风机的速度不变，改变风门调节风量。

该方法能耗大。

如果采用变频器，改为调速控制，调节高压风机的速度以改变风量，将减少能耗，可提高经济效益。

1、变频器调速工作原理变频器是可以改变频率和电压的电源。

变频器采用交2直2交变换原理，将电网三相交流电经过三相桥式整流成脉动直流；再通过电解电容和电感滤波成平滑直流；最后通过逆变器，逆变成电压和频率可调的三相交流电。

电机转速随频率变化而变化，因此改变电源频率就能改变电动机转速。

在变频器、电动机、风机构成的传动系统中，通过改变电源频率来改变电动机的转速，进而调节风量，实现风机的变频调速控制。

2、调速控制风量的节能原理与风门控制风量方式相比，采用调速控制风量有着明显的节能效果。

通过图1的风机特性曲线可以说明其节能原理。

图中，曲线1为风机在恒速n1下的风压2风量(H-Q)特性；曲线2为管网风阻特性(风门开度全开)。

设工作点为A，输出风量Q1为100%，此时风机轴功率N1同Q1与H1的乘积即面积AH1OQ1成正比。

根据工艺要求，风量从Q1降至Q2有两种控制方法。

(1)风门控制。

风机转速不变，调节风门(开度减小)，即增加管网阻力，使管网阻力特性变到曲线3，系统工作点由A移到B。

由图1可见，此时风压反而增加，轴功率N2与面积BH2OQ2成正比，大小与N1差不多。

(2)调速控制。

风机转速由n1降到n2，根据风机参数的比例定律，画出转速n2下的风压2风量(H2Q)特性，如曲线4；工作点由原来的A点移到C点。

可见在相同风量Q2的情况下，风压H3大幅度降低，面积CH3OQ2也显著减少；节省的功率损耗△N同Q2与△H的乘积面积成正比，因而节能效果十分明显。

金田变频器在风机上的应用案例--JTE320系列
一、负载特点：
1、风机类有负压风机、环流风机、离心风机、罗茨风机、锅炉引风机、锅炉鼓风机、压式排风机、三叶罗茨风机等，负载惯性较大；是传送气体的机械设备，是将电机的轴功率转变为机械能的一机械，风机风量与与电机转速成正比，即改变电机转速可改变风机风量的大小。

2、利用变频器改变频率进行调速可实现节能，一般最低频率运行在15HZ，通常在35HZ 左右运行，极小时段在50HZ满风量工作。

二、对变频器应用要求：
低频运行平稳，输出故障时可报警；在用风量较小的情况下，必须保证电机的温升和电机的噪声不得超过允许的范围。

三、应用案例
风机现场图片
1、参数说明
四、注意事项：
2、变频器的停车方式设定可为自由停车。

由于风机是大惯量负载，若加减速时间设定过短，在加速时过程中容易会出现过流、过载，在减速时容易出过电压保护，但设定时间过长，会导致风量调节缓慢，跟随性能会变差，使系统易处在短期不稳定状态中，有时满足不了要求。

因此，在满足变频器正常运行（不跳故障）的前题下，尽量把加减速时间设定合理。

3、做好防尘措施，定期进行变频器清理维护。

变频器在风机控制中的应用随着现代工业技术不断发展，风机在生产和生活中的应用越来越广泛。

而变频器作为一种新型的智能电器，其在风机控制中扮演着越来越重要的角色。

本文将探讨变频器在风机控制中的应用以及其优势。

一、变频器在风机调速中的应用传统的风机调速方式使用的是调节阀门或者调节叶片的方式，这种方式存在以下弊端：一、能耗浪费。

由于阀门和叶片的控制往往是二元的，只有足够的流量或者足够的压力之后才能打开，这样造成的浪费就比较大。

二、稳定性差。

这种调节方式受到压力、流量、负载等因素的影响非常大，很难保证稳定性。

而采用变频器在风机调速中的应用，则能够完美地解决以上问题。

变频器能够根据实际需求精细的调节电机的转速，从而达到准确的流量和压力的控制。

这样不仅降低了能耗，还能够大大提高风机的使用寿命。

二、变频器在风机控制中的优势1.高效节能变频器应用于风机控制中，能够将电压和频率进行精准控制，并能够根据需要实时调整电机的转速，使其保持在最佳运行点，从而达到高效节能的目的。

可以有效降低风机的能耗，并减少对环境的污染。

2.运行稳定采用变频器控制风机，能够避免传统方式所存在的压力、流量、负载等因素带来的波动，使得风机的运行更加稳定，减小机器所产生的噪声。

同时在高、低温等极端环境下也能够正常工作，提高了风机的可靠性。

3.维护方便变频器控制风机运行过程中，可以实时监测电网电压、电流、功率等参数，并将相关信息传送至仪器仪表，这使得对风机的检测和维护更加方便和及时。

同时，对电机的保护功能也更加完善，能够有效地延长电机使用寿命和安全运行的时间。

三、变频器在风机控制中的实际应用案例广州某医院空调系统采用变频调速器控制风机，实现风机的变频调速及节能控制，从而达到节能减排和舒适控制的目的。

通过实际应用表明，采用变频器控制风机比传统方式节能30%以上。

四、结论综合来看，变频器是一种非常有效的风机调速控制方式。

通过变频器控制，能够实现高效节能、运行稳定和维护方便等优点，可以广泛应用于风电、空调、新风系统等领域，从而达到更加可靠、节能和舒适的运行效果。

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。

一．变频器在水泵、风机控制方面的应用泵类负载和风机是目前工业现场应用变频器最多的设备，它们又最具有节能潜力。

它们主要以离心泵和离心风机为主。

水泵又分排水泵、空调水泵、陈列〔冷藏〕柜水泵、灌药泵、大型高压〔中压〕水泵等等。

风机分换〔排〕气风机、冷却风机、锅炉鼓风机、温室〔房〕温控风机等等。

㈠泵类负载水泵的负载性质是平方递减转矩型,有以下关系:水泵的流量Q与转速n成正比;扬程H与转速n的三次方成正比;电动机的转速n与电源频率F成正比.因此改变电动机电源频率,可改变电机即水泵的转速,从而达到调节给水流量和水泵的扬程的目的.1.排水泵：在化工厂、市政工程、农田灌溉等许多地方，雨水及工业用水都会用到排水泵。

2.空调水泵：有些建筑物装有集中供气方式的冷暖空调，为给每层楼的空调机供给热交换用的冷水，设置了冷水泵。

3.陈列〔冷藏〕柜水泵：冷藏陈列柜热负载随外界气温的不同而变化较大，冷冻机、冷却水泵、冷却塔设备的容量需要依据夏季最大负载量确定，这样中等热负载及冬季小负载的时期时，运行效率低，虽然此时可以对冷冻机卸载进行容量控制，降低功耗，但冷却水泵基本与夏季一样定速运行〔而此时冷却水用量降低〕，还是浪费电能，利用变频器可以使冷却水泵调速运行，达到节能的目的。

许多冷库用上变频器后节能非常显然。

4.灌药泵：变频器用在灌药泵控制，同时也可以对冷水循环泵、放水泵进行调速控制，节能效果显著。

5.大型高压〔中压〕水泵：高压〔中压〕大型水泵、风机和潜油电泵广泛应用在矿山、冶金、油田、石化、电厂、水厂等等。

㈡风机负载风机风的阻力与转速的二次方成正比，轴功率与转速的三次方成正比。

1.换〔排〕气风机：在化工、纺织、石油、矿山等很多企业和场合都会用到大中型换〔排〕气风机。

2.冷却风机：冷却塔有几个室组成，各室的冷却风机依据实际可以用变频器控制，达到节能效果。

大型电动机也用到冷却风扇，由变频器控制。

3.锅炉鼓风机：锅炉上的鼓风机通常有压力式与吸引式鼓风机。

变频器在风力发电系统中的作用现代能源问题日益突出，风力发电作为一种清洁可再生能源形式，受到了广泛的关注和应用。

风力发电系统中的关键设备之一就是变频器。

本文将重点探讨变频器在风力发电系统中的作用，并详细介绍其工作原理与优势。

1. 变频器的概念与工作原理变频器是一种用于改变交流电频率和电压的电气装置，广泛应用于各种电力系统中。

在风力发电系统中，变频器用于将风机产生的机械能转化为电能并通过电网进行输送。

其工作原理主要包括三个步骤：首先，通过变频器将风机产生的交流电转化为直流电；其次，利用逆变器将直流电转换为可变频的交流电；最后，根据需要将交流电频率与电压调整到适当的范围，然后输入到电网中。

2. 变频器在风力发电系统中的作用（1）提高电能输出效率：风力发电系统的效率受到风速的影响，而风速是时刻变化的。

变频器可以根据实时风速调整风机的转速，使其工作在最佳状态，从而提高发电效率。

（2）保护风机设备：风力发电系统中的风机设备需要长时间运行，但过高或过低的转速都会对设备造成损害。

通过变频器控制风机的转速，可以避免因过高转速而引发的破损或过低转速而导致的功率损失，延长风机的寿命。

（3）实现电网并网：变频器能够将风机产生的交流电能转换为电网所需的标准电能，实现与电网的安全并网。

它可以调整电网的频率、电压等参数，保障电网的稳定运行。

（4）提高系统的稳定性：风力发电系统的工作过程受到诸多因素的影响，如风速、气温等，这些因素会导致系统工作参数的变化。

变频器可以根据不同的工作条件进行实时调整，保持系统的稳定性和可靠性。

3. 变频器在风力发电系统中的优势（1）节能环保：变频器可以根据风速变化实时调整风机的转速，提高风力发电系统的发电效率，从而减少能源的消耗。

同时，由于风力发电是一种清洁能源形式，使用变频器可以减少对环境的污染。

（2）减少电网负荷：风力发电系统的发电量由风速决定，但电网的负荷是时刻变化的。

利用变频器控制风机的输出功率，可以实现电网负荷的平衡，降低电网供电压力。

变频器在风机、水泵中的节能应用摘要：由风机、水泵类负载节能，来阐述变频器是控制风机、水泵实现节能最佳方式，对提高自动化程度，减少人为因素的影响进行较详细分析，通过实例计算来证明在理论上是正确的，虽然初期一次性投资比较大，但从长远上来看在经济上是值的。

关键词：风机；水泵；节能；功率因数；变频器前言风机、水泵作为工业和生活中的通用机械有应用量大、应用面广的特点，其配套电机量也是巨大的，有资料统计，风机、水泵的耗电量占全国总发电量的20%以上，由于容量和工艺原因，大多数的风机、水泵类负载存在着不同程度上的电能浪费，在提倡节约能源的今天，减少浪费，节能问题的研究也迫在眉睫，变频控制是目前最好方法。

1.风机、水泵负载节能原理传统风机、水泵流量的设计均以最大需求来设计，其调整方式采用挡板、风门、回流、起停电机等方式控制，无法形成闭环回路控制，也较不考虑省电的观念，但实际使用中流量随着各种因素而变化，往往比最大流量小的多，要减少流量时，通常情况下只能调节档板和阀门的开度，阀门控制法的实质是通过改变管网阻力大小来改变流量，而这种控制方式当所需流量减小时，压力反而会增加，故轴功率的降低有限，此时，过剩的风机、水泵功率将导致压力增加造成很大的能量损耗。

由流体力学原理可知：流量与转速的一次方成正比，压力与转速的平方成正比，功率与转速的三次方成正比，如果水泵效率一定，当流量下降时转速成比例下降，而此时对轴输出功率p成立方关系下降；风机、水泵变频节能控制可在保持阀门、挡板开度不变的前提下，通过改变风机的转速来调节流量，其实质是通过减少流体动力来节电。

这种控制方式可从根本上消除风机、水泵设备，由于选型或负荷变化普遍存在的“大马拉小车”的动力浪费现象，消除了挡板截流阻力，使风机、水泵始终运行在最佳工作状态。

2.风机、水泵变频控制特点2.1异步电动机原理n=60f/p（1-s），可知变频调速是风机、水泵调速最佳方法，风机、水泵电机直接启动或Y/D启动，启动电流为其额定电流的4～7倍；这样会对电机设备和供电电网造成严重的冲击，而且还会对电网容量要求过高，启动时产生的电流和震动时对挡板和阀门损害极大，对设备、管路的使用寿命极为不利。