风机变频调速应用

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。

变频器在风机调速系统中的应用摘要：该文介绍了风机变频调速的驱动机理和运行特性，说明其具有改善电机工作状态，节能降耗的优良性能，从而降低相关企业的运行成本。

关键词：风机变频调速节能Abstract：This paper introduces the mechanism and operation characteristics of VVVF, that can improve the motor working state, the excellent performance of saving energy and reducing consumption, reduce the operating costs of enterprises.Keywords：VVVF energy saving风机设备在工矿企业中得到广泛应用。

传统的控制方式是不管生产过程对风量的需求量，风机始终处于额定工作状态恒速运转，输出恒定的风量，并通过调节挡风板或风门的开度来改变风量或流量的大小。

这种控制方式虽然简单易行，但从节能的角度来看是不经济的。

统计显示，生产成本的7%～25%被消耗在挡风板或风门及其维护上，造成了大量的能源浪费和设备损耗，同时使控制精度也受到限制，影响产品质量和生产效率。

采用变频器驱动风机设备运行，通过改变风机转速来调节流量的方案，可以大大降低功率损耗，延长设备使用寿命，达到系统高效运行的目的。

1 风机变频调速的驱动机理随着变频技术的日益成熟，变频器在风机控制系统中的应用也越来越多，甚至许多厂家都生产有廉价的风机专用变频器以供择用。

交流异步电机的转速为n=(60f(1-s))/p，当磁极对数p和转差频率s恒定时，电机转速n只与电源频率f成正比，只要改变电源频率f即可改变电动机的转速。

当电源频率f在0～50Hz的范围内变化时，电动机转速就在0～nN之间调节。

变频器就是通过改变电动机电源频率来实现速度调节的，是理想高效的调速手段。

文章编号:1001-0874(2000)04-0024-03煤矿风机变频调速技术的应用达善荣1,王燕娇1,韩菊娣2,李云罡2,陈萍2(1.西山煤电(集团)有限责任公司屯兰矿,山西太原030206;2.煤炭科学研究总院上海分院,上海200030)摘要:变频调速技术具有节能、速度和转矩的高精度控制、高速驱动、软起动等优点,而煤矿井下由于其特殊工况环境限制了变频调速技术的应用与发展。

矿用变频调速技术可适用于煤矿井下的特殊工况条件。

井下巷道通风风机改用变频调速装置驱动,是交流变频调速技术在煤矿井下应用的一个比较典型的例证,根据风机的特性及工作的过程分析,可看到矿用变频调速技术在煤矿井下应用的应用前景。

关键词:煤矿风机;变频调速;应用中图分类号:TD63+5;TH43文献标识码:B1前言用于传动调速的变频技术具有如下特点:可使标准电动机连续调速,即在不更换原有电动机的条件下可以调速,并可选择最佳速度;起动电流小,低速时定转矩输出;最高速度不受电源影响,即最大工作能力不受电源频率影响;采用鼠笼形异步电动机,维护简便,易使用于具有爆炸性气体的场合。

由于这些特点,使变频调速技术的应用,产生许多优良的效果,如可使风机、泵类机械根据要求流量调节转速,节约大量的电能,又可根据负载调节并降低转速,以减小机械和风的噪声;对于输送机可实现平滑加速、减速,产生性能优良的软起动效果,特别是重负载起动时,可提升输出转矩,产生普通软起动器所不能起的效果,由于采用了对设备不产生冲击的起动、停止和空载时低速或高速运行,可增加设备的使用寿命。

另外变频调速技术对生产自动化、提高产品质量、提高生产率及产品合格率有明显的效果。

煤矿井下的风机、水泵、提升机、运输机、采煤机、绞车、压缩机等机械的负载都比较适用于变频调速控制,但目前煤矿井下交流变频调速技术的应用尚在起步阶段。

煤矿井下大量使用的660V/ 1140V级供电电压,不同于目前市场上广泛使用交流380V级的变频器,另外,煤矿井下使用的供电装置,其外壳防护等级至少为IP44以上,而目前市场上的变频器多为IP23以下。

变频调速技术在矿井主扇风机上的应用孔全义(双矿集团新安煤矿，黑龙江双鸭山155100)强商要]采用变频器改变风机电动机转速的方法，可实现．风机井寺性曲线的变化，获得经济运行工况点，既能实现软起动、软停机，又降低了电机的发热程度和可能出现的故障。

涔撇]变频调速技术；矿井；主扇风机阶段和时间，都有一定的变化，为适应这个变化的需要，风量调节是矿井主扇通风机正常运行和经济运行所必需的。

通常煤矿风机风量调节采用改变风机工作叶轮片安装角度、采用前导叶及风门调节等方式。

其中改变叶片安装角度需在风机停机时才能进行，而前导叶调整范围小，不适应通风网络特性变化较大的情况，风门调节方式从节能来看，又是最不经济的，因此，变频调速技术引人注目。

从研究中发现，采用变频器改变风机电动机转速的方法，可实现风机特性曲线的变化，获得经济运行工况点，既能实现软起动、软停机，又刚氐了电机的发热程度和可能出现的故障。

1变频调速控制方式按风机的使用率和变频器的预期寿命，在保证转换装置操作可靠条件下，采用2台变频器拖动4台电动机的技术方案。

1．1基本原理根据电机转速与工作电源输入频率成正比的关系：n=60f(1一S) 1P，通过改变电动机工作电源频率来达到改变电机的转速。

风机一般属于二次方转矩负载，其机械轴功率随转速的下降而急剧降低，因此，调速系统输人的电功率也急剧降低。

根据风机比例定律，风机的转速从n变到n2时，风机的风量与转速的一次方成正比，风压与转速的二次方成正比，轴功率与转速的三次方成正比，风机的效率基本不变。

当需要小风量时，用变频器降低风机转速，电动机的输入功率将按三次方的关系大幅度降低，达到节能的目的。

12变频器的选择由于二次方转矩负载的定子电流对于频率敏感，通过变频器将频率上限进行适当限制，电动机的实际电流就不会超过变频器的额定电流，故一般按风机电机的功率选择变频器的功率。

风机变频器属于通用变频器，风机电机采用普通笼形电动机是最佳选择，但电机在40％同步转速以下长期运行时，随着转子转速的降低，端部风扇叶片逐步失去散热能力，导致电机过热，这是在变频器选型和节能估算时应认真考虑。

风机水泵负载变频调速节能原理相似定律：两台风机或水泵流动相似，在任一对应点上的统计和尺寸成比例，比值成相等，各对应角、叶片数相等，排挤系数、各种效率相等。

流量按照相似定律，由连续运动方程流量公式：φπηη⨯⨯⨯⨯⨯=⨯⨯=d D A vm vm vv v q流速公式： 60π⨯⨯=n D v m 式中：qv——体积流量，s m3；ηv——容积效率，实际容积效率约为0.95；A ——有效断面积（与轴面速度vm垂直的断面积），m²；D ——叶轮直径，m ； n ——叶片转速，r/mi n ； b ——叶片宽度，m ；vm——圆周速度，m/s ；φ——排挤系数，表示叶片厚度使有效面积减少的程度，约为0.75～0.95；按照电机学的基本原理，交流异步电动机转速公式： p f s n ⨯⨯-=60)1( 式中： s ——滑差； P ——电机极对数； f ——电机运行频率。

流量、转速和频率关系式：φππφππηη⨯⨯⨯⨯⨯⨯⨯⨯-⨯=⨯⨯⨯⨯⨯⨯⨯=⇒d D p f s D d D n D v v v q 6060)1(60f n q v∞∞⇒ 可见流量和转速的一次方成正比，和频率的一次方成正比。

扬程按照流体力学定律，扬程公式：²21v m H ⨯⨯=ρ扬程、转速和频率关系式：²²21216060)1(6022f n H H p f s D n D ∞∞⇒⨯⨯=⨯⨯=⇒⎪⎭⎫⎝⎛⨯⨯⨯-⨯⎪⎭⎫⎝⎛⨯⨯ππρρ 可见扬程和转速的二次方成正比，和频率的二次方成正比。

式中：H ——水泵或风机的扬程，m ；功率风机水泵的有效功率：每秒钟流体经风机水泵获得的能量。

水泵：H g q Pve⨯⨯⨯=ρ或 风机：P qP ve⨯=⎪⎭⎫ ⎝⎛⨯⨯⨯-⨯⎪⎭⎫⎝⎛⨯⨯⇒⨯⨯⨯⨯⨯⨯⨯⨯⨯⨯⨯-⨯⨯⨯=⨯⨯⨯⨯⨯⨯⨯⨯⨯⨯⨯⨯=6060)1(6022216060)1(2160πηπηρφππρρφππρp f s D n D P d D p fs D g d D n D g vv e fnPe33∞∞⇒可见有效功率和转速的三次方成正比，和频率的三次方成正比。

风机变频调速装置在汝箕沟煤矿的应用摘要：变频调速技术作为高新技术、基础技术和节能技术，已经渗透到所有经济领域中，应积极应用变频调速技术来改造传统产业，节约能源及提高产品质量，以获得较好的经济效益和社会效益。

关键词：变频调速技术节约能源1 使用普通的风机组合开关存在的问题目前汝箕沟煤矿井下使用河南省济源市鑫科矿山电器有限公司生产的QBZ2-4×120/1140型矿用隔爆型四回路风机组合式真空电磁启动器来实现局部通风机的控制。

这种传统的局部通风机控制方式存在的缺点：一是局部通风机只能在工频下运行，在掘进工作面局部通风机的选择上，只能根据工作面的需风量来选择合适功率的局部通风机，但是掘进工作面的掘进巷道长度增加时，需风量随之增加，局部通风机满足不了供风要求，就需更换风机，当选择大功率的局部通风机时，局部通风机的耗电量不可忽视；二是这种传统的局部通风机控制方式，不能实现转速、风量随着工作面瓦斯浓度的变化而调整；三是当掘进工作面的瓦斯浓度超过《煤矿安全规程》规定时不能自动停风，存在“一风吹”的问题；四是风机直接启动，在启动时对风筒冲击力较大，有可能造成风筒在风筒与风机连接处破裂。

2 风机变频调速装置的特点山西华鑫电气有限公司生产的矿用隔爆兼本质安全型Exd[ib]I Mb风机变频调速装置是由变频调速控制系统、PLC控制系统和主回路组成，自动化程度高，可用于煤矿井下局部通风机的转速调节。

在井下巷道掘进时，该装置在确保掘进工作面有充足的新鲜风流和瓦斯浓度不超过规定的安全值为条件，自动根据工作面瓦斯浓度，在设定范围内调整风机运行频率，从而实现工作面风量的调整，使局部通风机节能、经济运行。

当掘进工作面瓦斯浓度超过设定值时，可以自动停风，避免“一风吹”。

该风机变频调速装置可以在低频率下启动风机，减少对风筒的冲击，保证了风筒的安全。

3 风机变频调速装置在汝箕沟煤矿的使用情况2012年8月25日至11月15日，汝箕沟煤矿在01022116切口掘进工作面掘进过程中，由汝箕沟煤矿通风科、通风队、综掘队等单位大力配合下，正式使用山西华鑫电气有限公司的风机变频调速装置，并对风机变频调速装置的相关参数根据掘进工作面的情况进行了设置。