風(fēng)機(jī)、水泵行業(yè)應(yīng)用方案

行業(yè)概述

工業(yè)設(shè)備常用的鼓風(fēng)機(jī)、引風(fēng)機(jī)等風(fēng)機(jī)設(shè)備一般都是電機(jī)以定速運(yùn)轉(zhuǎn)，再通過改變風(fēng)機(jī)入口的擋板開度來調(diào)節(jié)風(fēng)量。而風(fēng)機(jī)的最大特點(diǎn)是負(fù)載轉(zhuǎn)矩與轉(zhuǎn)速的平方成正比，而軸功率與轉(zhuǎn)速的立方成正比，因此如將風(fēng)機(jī)的定速運(yùn)轉(zhuǎn)改為根據(jù)需求流量來調(diào)節(jié)電機(jī)的專色就可節(jié)約大量的電能。

 

 

工作原理分析

根據(jù)流體力學(xué)理論，電機(jī)輸功率P和風(fēng)量Q、壓力H直接的關(guān)系：

P=K*H*Q/n

其中K為常數(shù)；

N為效率。

它們與轉(zhuǎn)速N之間的關(guān)系為：

Q1/Q2=N1/N2

H1/H2=(N1/N2) 2

P1/P2=(N1/N2) 3

圖中曲線1為風(fēng)機(jī)在恒速下壓力H和流量Q的特性曲線，曲線2是管網(wǎng)風(fēng)阻特性（閥門開度為100%）。假設(shè)風(fēng)機(jī)在設(shè)計(jì)時(shí)工作在A點(diǎn)的效率最高，輸出風(fēng)量Q1為100%，此時(shí)的軸功率P1=Q1*H1與面積AH10Q1成正比，根據(jù)工藝要求，當(dāng)風(fēng)量需從Q1減少到Q2（例如70%）時(shí)，如采用調(diào)節(jié)閥門的方法相當(dāng)于增加了管網(wǎng)阻力，使管網(wǎng)阻力特性變到為2

曲線3，系統(tǒng)由原來的工況A點(diǎn)變到B點(diǎn)運(yùn)行，由圖中可以看出，風(fēng)壓反而增加了，軸功率P2與面積BH20Q2成正比，減少不多。

如果采用變頻調(diào)速控制方式，將風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速由N1降到N2，根據(jù)風(fēng)機(jī)的比例定律，可以畫出在轉(zhuǎn)速N2下壓力H盒流量Q特性如曲線4所示，可見在滿足同樣風(fēng)量Q2的情況下，風(fēng)壓H3將大幅度降低，功率P3（相當(dāng)于面積CH30Q2）也隨著顯著減少，節(jié)省的功率△P=△HQ2與面積BH2H3C成正比，節(jié)能效果是十分明顯的。

由流體力學(xué)可知，風(fēng)量Q與轉(zhuǎn)速的一次方程正比，風(fēng)壓H與轉(zhuǎn)速的平方成正比，軸功率P與轉(zhuǎn)速的立方成正比，當(dāng)風(fēng)量減少，風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速下降時(shí)，軸功率下降很多。

理論上計(jì)算，當(dāng)風(fēng)機(jī)風(fēng)量下降到80%，轉(zhuǎn)速也下降到80%時(shí)，則軸功率下降到額定功率的51%；如風(fēng)量下降到50%，功率P可下降到額定功率的13%，當(dāng)然由于實(shí)際工況的影響，實(shí)際的節(jié)能效果不能達(dá)到理論計(jì)算值，但風(fēng)機(jī)系統(tǒng)采用變頻調(diào)速方式控制風(fēng)量和流量時(shí)，節(jié)電率一般可達(dá)到 20% - 50%，滿足節(jié)能降耗的要求。

 

方案電氣圖

 

系統(tǒng)方案優(yōu)點(diǎn)

1、可實(shí)現(xiàn)軟啟動(dòng)，起動(dòng)停止平穩(wěn)，對(duì)電網(wǎng)及機(jī)械設(shè)備沖擊小。

2、控制精確，調(diào)速平滑性好，調(diào)速范圍大，可實(shí)現(xiàn)無級(jí)調(diào)速。

3、操作簡(jiǎn)單方面，維護(hù)量小，維護(hù)費(fèi)用低。

4、保護(hù)功能強(qiáng)，變頻器內(nèi)置過壓、過流、欠壓、過載、過熱、缺相等多種保護(hù)功能