風機、水泵行業(yè)應用方案

行業(yè)概述

工業(yè)設備常用的鼓風機、引風機等風機設備一般都是電機以定速運轉，再通過改變風機入口的擋板開度來調節(jié)風量。而風機的最大特點是負載轉矩與轉速的平方成正比，而軸功率與轉速的立方成正比，因此如將風機的定速運轉改為根據(jù)需求流量來調節(jié)電機的專色就可節(jié)約大量的電能。

 

 

工作原理分析

根據(jù)流體力學理論，電機輸功率P和風量Q、壓力H直接的關系：

P=K*H*Q/n

其中K為常數(shù)；

N為效率。

它們與轉速N之間的關系為：

Q1/Q2=N1/N2

H1/H2=(N1/N2) 2

P1/P2=(N1/N2) 3

圖中曲線1為風機在恒速下壓力H和流量Q的特性曲線，曲線2是管網風阻特性（閥門開度為100%）。假設風機在設計時工作在A點的效率最高，輸出風量Q1為100%，此時的軸功率P1=Q1*H1與面積AH10Q1成正比，根據(jù)工藝要求，當風量需從Q1減少到Q2（例如70%）時，如采用調節(jié)閥門的方法相當于增加了管網阻力，使管網阻力特性變到為2

曲線3，系統(tǒng)由原來的工況A點變到B點運行，由圖中可以看出，風壓反而增加了，軸功率P2與面積BH20Q2成正比，減少不多。

如果采用變頻調速控制方式，將風機轉速由N1降到N2，根據(jù)風機的比例定律，可以畫出在轉速N2下壓力H盒流量Q特性如曲線4所示，可見在滿足同樣風量Q2的情況下，風壓H3將大幅度降低，功率P3（相當于面積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。

由流體力學可知，風量Q與轉速的一次方程正比，風壓H與轉速的平方成正比，軸功率P與轉速的立方成正比，當風量減少，風機轉速下降時，軸功率下降很多。

理論上計算，當風機風量下降到80%，轉速也下降到80%時，則軸功率下降到額定功率的51%；如風量下降到50%，功率P可下降到額定功率的13%，當然由于實際工況的影響，實際的節(jié)能效果不能達到理論計算值，但風機系統(tǒng)采用變頻調速方式控制風量和流量時，節(jié)電率一般可達到 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

1、可實現(xiàn)軟啟動，起動停止平穩(wěn)，對電網及機械設備沖擊小。

2、控制精確，調速平滑性好，調速范圍大，可實現(xiàn)無級調速。

3、操作簡單方面，維護量小，維護費用低。

4、保護功能強，變頻器內置過壓、過流、欠壓、過載、過熱、缺相等多種保護功能