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            四川宏達川鼓風機有限公司

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            供暖公司風機變頻調速改造技術分析

            發布時間: 2015-11-18 15:33   4145 次瀏覽

            交流異步電動機調速的研制工作已經取得了許多可惜的成***。近年來,計算機技術和電力電子技術以及集成電路技術和的快速發展,為交流調速的使用提供了有利條件,使交流電動機調速和控制提高到了新的水平。全世界大約有60%左右的發電量是由電動機消耗的。據統計,我國各類電動機的裝機容量已超過4億kw,其中異步電動機約占90%,拖動風機、水泵及壓縮類機械的電動機約1.3億kw。在目前4億kw的電機負載中,約有30%的變動負載可以使用電機調速。

              1.風機的特性分析及節能原理風機是一種平方轉矩負載,其轉速n與風量Q、風壓H及風機軸功率N之間的關系為:

              Q1= Q2(n1/n2)、H1=H2(n1/n2)2、N1=(n1/n2)3當電機驅動風機時,電動機的軸功率為:P=ρQH/ ncηF圖中n為風機在轉速n1下風壓—風量(H-Q)的特性;n2為風機在轉速n2下風壓下風壓—風量(H-Q)的特性;曲線R1、R2為管阻特性。

              設引鼓風機在工作點A點效率是******,輸出的風量Q為**********,功率P1 與AH1OQ1成正比。根據生產工藝要求,為風量需從Q1減少到Q2時,如果采用調節閥門方法(相當增加管理),使管理特性從曲線R1變到R2 ,系統由原來的標準工作點A變到新的工作點B運行。此時風機的風壓增加,軸功率P2與面積BH2OQ1成正比。如果采用變頻器控制方式,風機轉速由n1 降到n2 ,在滿足同樣風量Q2 的情況下,風機風壓H3 大幅降低,軸功率P3與面積CH3OQ1成正比。軸功率P3 和P1、 P2相比將顯著減小,節省的功率省耗△P與面積BH2H3C成正比。節能的效果是十分顯著的。

              2.異步電動機調速方法電動機的轉數n與同步轉數n0之間的關系為:

              n=(1-S)n0=(1-S)60f/p(式中:n—轉數,n0—同步轉數,S—轉差率,f—頻率,p—極對數。)可見改變電動機的轉數有三種方法,***是改變轉差率S、改變頻率f、改變極對數p。由此產生了多種調速方法。這里只討論改變頻率f的調速方法:

              變頻調速是使用晶閘管變頻電源通過改變電動機定子繞組的頻率,實現改變同步轉數來調速。這種方法高效率、范圍寬和精度高的調速性能。因規格系列齊全,可以滿足各種不同需求,從而被廣泛采用,是較理想調速方法。它可分為兩大類:

              2.1交—直—交變頻調速:是通過將電網中的交流電整流成直流電,再逆變為頻率可調的交流電。根據直流電濾波方式的不同,可為電壓型(電容器濾波)和電流型(電感濾波)兩種。

              2.2交—交變頻調速:它只有一級功率變換,省去直流環節,可減少損耗,提高效率。由于此結構較復雜、額定工作頻率較低,造價較高。常用于大容量的交流調速設備中(國外單臺變頻裝置容量已超過10000kw)。變頻調速的不足之處是造價高、結構復雜、功率因數低、諧波較大。

              3.現狀概述和改造方案及具體實施供暖公司是大能耗企業,同時也是資源節約與綜合利用的主導機構。在目前我國電力短缺,資源緊張的情況下,要******實施節電改造,以求推動節能工作。

              供暖公司用電情況有以下幾個特點:

             ?。?)動力設備較多、容量較大,供暖期連續時間長。

             ?。?)系統用電效率低,電能浪費較大。

              改造方案及具體實施根據負荷運行實際情況,動力配電系統具有很大的節電空間,本著節能、安全、經濟的原則,在各方大力支持配合下,經對公司整體用電分布細致的考察,決定采用變頻調速裝置對風機進行變頻調速,目標節電率25%以上。

              系統由兩種操作模式可供選擇:工頻運行狀態和變頻運行狀態。

             ?。?)工頻運行狀態:操作臺狀態選擇開關置于工頻位置,這是QS1、KM1、QS2、KM2斷開,QF、QS3閉合,用操作臺控制KM3的閉合與斷開,實現電機的工頻運行及停機。

             ?。?)變頻運行狀態:若系統需要變頻運行,則操作臺狀態選擇開關置于變頻運行位置,這時QS3、KM3斷開,QS1、QS2、QF閉合,用操作臺控制KM1、KM2的斷開與閉合,實現電機的變頻運行與停止,變頻器頻率的高低有操作臺的電位器控制或主機設置,閉環或速度上升時間均有主機設置。

              4.風機變頻調速的優點◆根據流量或壓力變化調節轉速,降低電能損耗,節約生產成本。

              ◆******恒壓,提高供風質量。

              ◆避免壓力過高造成的跑、冒、漏,節約資源,延長設備使用命令。

              ◆實現電機軟啟動,啟動電流限定為額定電流,減小了電機啟動時對電網和設備的沖擊,可降低供電容量。

              ◆二極管整流輸入,功率因數較高,額定工況下功率因數可高達97%,無需無功補償。

              ◆實現自動化控制,無需人工調節閥門、擋板,減輕操作人員的工作強度。

              5.結束語變頻調速適用范圍廣泛,在多臺電動機同頻拖動,或者調速范圍大的低速大容量拖動中發揮著不可替代的作用。其調速范圍廣(****-0%),調速精度高(0.5%),節電效果好(多數約為40%左右),其性能是其它各種交流調速技術不能比擬的。但變頻器的******較高(一般為1500元/kw,)。

              隨著新的控制理論和計算機技術的運用,更高性能、更適合調速控制的新型電動機和調速系統必將不斷涌現出來。新型電動機調速技術將向著高效率、高性能、響應快、智能化、綠色化的方向發展。為我國經濟發展作出更大貢獻。


            轉自:http://www.cecol.com.cn/nyjy/20151106/11610106.html

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