风机是目前工业现场中应用较多的设备,电机功率较大。在我国电能最大的用户是电机,约占总耗的50%。其中风机能耗占全部能耗比重较高,传统风机的风量调节是依靠风门来调节,当风量需要增加时,风门的开度增加。该种调节方式简单易行,但它是以增加管网损耗,耗费大量能源在风门上为代价的。在通常设计中,用户配用电机的容量都要比实际高出很多,进一步造成能量的浪费。
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,取代风门的控制,能取得明显的节能效果。
1.节能原理
根据流体力学理论,电机轴功率P和风量Q、压力H之间的关系为:
P=K*H*Q/η
其中K为常数;
η为效率。
它们与转速N之间的关系为:
(1)
(2)
(3)
如果所需风量减少20%,则相应电机转速降低20%,实际转速为80%,则节能达1-51%=49%。
变频器在铜陵有色金属集团某矿200KW风机变频改造为例
2.接线原理
3.参数设置
功能码 |
设定值 |
功能说明 |
P0.00 |
0 |
无速度传感器矢量控制1 |
P0.07 |
8 |
键盘模拟电位器 |
P0.08 |
1 |
端子AI1 |
P0.10 |
5 |
A与B端子切换 |
P1.00 |
1 |
先制动在启动 |
P1.03 |
25% |
启动直流制动电流 |
P1.04 |
15S |
启动直流制动时间 |
P1.08 |
1 |
自由停车 |
P2.01 |
200 |
电机功率 |
P2.03 |
1473 |
电机额定转速 |
P2.04 |
380 |
电机额定电压 |
P2.05 |
477 |
电机额定电流 |
P2.06 |
100 |
电机空载电流 |
P5.01 |
8 |
频率源切换 |
P5.02 |
1 |
正转运行 |
P5.03 |
2 |
反转运行 |
P5.04 |
7 |
RST复位 |
P5.05 |
9 |
运行命令切换至端子 |
4.小结
系统变频改造后,运行频率为45Hz,节能为28%左右,节电效果显著。
采用变频器启停,可减少起动时对机械部件所造成的冲击,增强系统可靠性,延长电机使用寿命。