风机变频

风机、水泵变频调速节能分析

来源:希望森兰科技股份有限公司发布时间:2005-03-15 点击次数:671 能源是国家重要的物质基础，能源的供需矛盾已成为制约我国社会主义经济建设的主要因素之一。在能源问题上国务院提出“节约与开发并重”的方针，就是依靠技术进步，把节约能源以解决能源问题作为我国重要的技术经济政策。

据不完全统计，全国风机、水泵、压缩机就有1500万台电动机，用电量占全国总发电量的40～50%，这些电动机大多在低的电能利用率下运行，只要将这些电动机电能利用率提高10～15%，全年可节电300亿kW以上。

根据火电设计规程SDJ-79规定，燃煤锅炉的送、引风机的风量裕度分别为5%和5%～10%，风压裕度分别为10%和10%～15%。设计过程中很难计算管网的阻力、并考虑到长期运行过程中发生的各种问题，通常总是把系统的最大风量和风压裕度作为选型的依据，但风机的型号和系列是有限的，往往选取不到合适的风机型号时就往上靠，裕度大于20～30%比较常见。因此这些风机运行时，只有靠调节风门或风道挡板的开度来满足生产工艺对风量的要求。风机和水泵的机械特性均为平方转矩特性，水泵运行时，靠阀门的开度调节流量来满足供水要求，工况与风机相似，靠调节风门、风道档板或阀门的开度来调节风机风量，水泵流量的方法、称为节流调节，在节流调节过程中，风机或水泵固有特性不变、仅仅靠关小风门、挡板或阀门的开度，人为地增加管路的阻力，由此增大管路系统的损失，不利于风机，水泵的节能运行。

采用调速控制装置，通过改变风机水泵转速，从而改变风机风量，水泵流量以适应生产工艺的需要，这种调节方式称为风机水泵的调速控制。风机、水泵以调速控制方式运行能耗最省，综合效益最高。交流电机的调速方式有多种、变频调速是高效的最佳调速方案，它可以实现，风机水泵的无级调速，并可方便地组成闭环控制系统、实现恒压或恒流量控制。

一、风机水泵变频调速的节电原理：

如图示为离心风机水泵的风压、（水压）H-风量（流量）Q曲线特性图：

n1-代表风机水泵在额定转速运行时的特性；

n2-代表风机水泵降速运行在n2转速时的特性；

R1-代表风机水泵管路阻力最小时的阻力特性；

R2-代表风机水泵管路阻力增大到某一数组时的阻力特性。

风机水泵在管路特性曲R1工作时，工况点为A，其流量压力分别为Q1、H1，此时风机水泵所需的功率正比于H1与Q1的乘积，即正比于AH1OQ1的面积。由于工艺要求需减小风量（流量）到Q2，实际上通过增加管网管阻，使风机水泵的工作点移到R2上的B点，风压（水压）增大到H2，这时风机水泵所需的功率正比H2Q2的面积，即近比广BH2OQ2的面积。显然风机水泵所需的功率增大了。这种调节方式控制虽然简单、但功率消耗大，不利于节能，是以高运行成本换取简单控制方式。

若采用变频调速，风机水泵转速由n1下降到n2，这时工作点由A点移到C点，流量仍是Q2，压力由H1降到H3，这时变频调速后风机（水泵）所需的功率正比于H3与Q2的乘积，即正比于CH3OQ2的面积，由图可见功率的减少是明显的。

二、风机水源节能的计算：

风机水泵流量变化量，如前所述，采用变频调速是节电之有效的措施。根据GB12497对电机经济济运行管理的规定有如下的计算公式。

采用档板调节流量对应电动机输入功率P1V与流量Q的关系为：

P1V≈[0.45+0.55(Q/QN)2]P1e （1）

式中：P1e——额定流量时电动机输入功率（kW）。

Q N——额定流量

三、应用实例：

某水泥厂机立窑离心风机245KW，电机4极、实际用风量为0.6～0.7，准备改造为变频器驱动，估算节电率和投资回收期。

取Q/Q N=0.65，由（2）式

由（1）式P1V=〔0.45+0.55(0.65)2〕245

=0.6428×245=157(KW)

采取风门调节风量时风机所需的轴功率为157kW，变频器调速器调风量时相对调节风门调风量的节电率为0.6。

年节电量，每年按300天计算。

24×306×157×60%=678240KWh≈67.8（万kWh）

年节电费（电价0.40元/kWh）

0.4×678240=27万元

投资回收期:

投资回收期=设备投资总额(元)÷年节电费(元)

=18÷27=0.67（年）=8（个月）

由此可判定，该水泥厂机立窑离心风机采用变频器驱动后，年节电量67.8万kWh，年节电费27万元，投资回收期8个月，技术经济效益可观。

该水泥厂订购了一台变频调速柜、内装森兰BT40S250kW变频器一台，另有空开、熔断器、电表、指示灯等，价值18万元。投入运行后，变频器频率调到35Hz左右满足机窑立风量要求，这时电动机电流210A左右，变频器输电压、298V，实际输出功率为

P=√3 IVCOφ4=3×210×298×0.9≈97.5kW

与理论计算值157×0.6=94.2kW基本吻合。

通过以上分析可以看出，风机水泵采用变频器调速后，节电效果是明显的，此外，机械的转速降低后，机械的磨损减少，使用寿命延长了，间接经济效益也很可观。

变频器在焦化厂风机变频改造上的应用

来源:希望森兰科技股份有限公司发布时间:2006-05-23 点击次数:726

摘要：炼焦鼓冷系统用液力耦合器调速，在变频器未实际应用以前，液力耦合器调速不失为交流电机较为理想的调速方式，其效率﹑低耗能大，用变频调速方式取代后可以获得非常好的经济效益。

关键词：风机液力耦合器调速，变频器，节能

一、概述

炼焦过程是炼焦煤在炭化室经过干燥脱水、软化熔融、半焦化和半焦收缩成焦等阶段。在200摄氏度以前，煤表面的水分、吸附在煤中的二氧化碳、甲烷等析出。随着进入软化熔融阶段，在此阶段中，煤大分子侧链断裂和分解，产生热解产物，在半焦形成和开始缩聚之前，热解产生的蒸汽和煤气，主要含有甲烷、一氧化碳、化合水及焦油蒸汽等。温度继续升高，析出的气体中氢和苯蒸汽的含量增加。在半焦至焦碳阶段中，随着焦质致密、缩聚，氢大量的产生。在炭化室炼焦的特定条件下，上述初次分解的产物，通过赤热的半焦及焦碳层到达炉墙边，然后沿着高温的炉墙与焦碳之间的空隙到达炉顶空间。

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炭化室出来的荒煤气首先在桥管处被大量的循环氨水喷洒。在次过程中，热煤气与70～75摄示度的呈细雾状的氨水接触，高温煤气放出热量，使氨水雾滴迅速升温和汽化，结果，煤气温度降到80～85摄示度，未被汽化的氨水温度升高到75～78摄示度。煤气中的焦油气约为50～60%被冷却下来，部分焦油与煤尘和焦炭粒混在一起构成焦油渣。煤气经初冷器后温度可降至30摄示度，此时，轻质焦油和氨水就冷凝下来。炼焦炉出来的焦炉煤气经

集气管、吸气管、初冷器、捕焦油器、回收氨和苯的系统等一系系列的设备，然后才能变成净煤气送给不同的用户，或送至贮罐。在这一过程中煤气要克服许多阻力才能达到用户的地点，为此，煤气应具有足够的压力。另外，为了使焦炉内的荒煤气按规定的压力制度抽出，要是煤气管线中具有一定的吸力，因此，必须在焦化工艺的流程中，选择合理的位置设置鼓风机，一般焦化厂鼓风机的位置选择在初冷器之后和捕焦油器之前，这是因为此时鼓风机的负荷较小，电捕焦油器处于正压状态下操作，比较安全。

二、现状

某焦化厂炼焦炉鼓冷系统有400kW离心风机两台，一用一备，安装在两台初冷器之前，即一台鼓风机同时对两台初冷器中的煤气进行抽取。工艺上要保证初冷器内维持120Pa正压，则鼓风机需要调速，原系统采用液力偶合器调速。另外，还要求两台初冷器内的正压相同，均为120Pa。原系统是在初冷器的出口处设置手动阀门用人工调节，在调节过程中，不仅要调节阀门的开度，还要同时调节液力偶合器的油压，以此调节风机的转速。阀门和转速都要调节，二者又有一定的偶合度，常常顾此失彼，很难达到工艺要求。另外，液力偶合器调速的稳定性较差及调速的不方便，而且效率低，为满足生产工艺的要求和节能，需要对其进行改造。

三、改造方案

为节能考虑，将液力偶合器调速改为变频调速。为控制两初冷气内的压力，采用压力闭环控制和电动阀结合控制，该方法是在1#初冷器和2#初冷器上安装两只压力变送器，变送器压力值代表初冷器内的压力值。以1#初冷器变送器的反馈值来控制变频器的输出频率，使其稳定在120Pa的压力上。但是1#初冷器和2#初冷器的出口风道是并联的，由于某些因素，1#初冷器和2#初冷器的压力值可能不相等，这时，由调节器送出的信号到2#初冷器电动调节阀，调节器阀门的开度，使1#初冷器和2#初冷器的压力值相等。但是电动阀的调节影响总压力值，2#初冷器出口处的压力变送器将检测到的压力信号送变频器，由变频器使风机电机升速或降速，维持工艺要求的压力值在120Pa。调节过程要经过几次的反复调节，无需人工介入，都是自动进行的。炼焦鼓冷系统控制示意图如图1所示：

图1 炼焦鼓冷系统控制示意图

四、液力偶合器

液力偶合器是通过控制工作腔内工作油液的动量矩变化，来传递电动机能量并改变输出转速的，电动机通过液力偶合器的输入轴拖动其主动工作轮，对工作油进行加速，被加速的工作油再带动液力偶合器的从动工作涡轮，把能量传递到输出轴和负载，这样，可以通过控制工作腔内的油压来控制输出轴的力矩，达到控制负载的转速的目地。因此液力偶合器也可以实现负载转速无级调节，在变频器未应用以前，液力偶合器不失为一种较为理想的交流电机调速方式。

液力偶合器从电动机输出轴取得机械能，通过液力变速后送入负载，其效率不可能为1；变频器从电网取的电能，通过逆变后送入电动机其效率也不可能是1。在全转速范围内，变频器的效率变化不大，变频器在输出低转速下降时效率仍然较高，例如：100%转速时效率97%，75%转速时效率大于95%，20%转速时效率大于90%；液力偶合器的效率基本上与转速成正比，随着输出转速的降低，效率基本上成正比下降。例如：100%转速时效率95%，75%转速时效率约72%，20%转速时效率约19%。液力偶合器用于风机、泵类负载，由于其轴功率与转速的三次方成正比，当转速下降时，虽然液力偶合器效率与转速成正比下降，但电动机综合轴功率还是随着转速的下降成二次方比例下降，因此在变频器取代液力耦合器调速时，计算节能时，电机轴功率与转速的一次方成正比。

五、改造方案的电气原理图和控制原理

1﹑变频器采用森兰SB61P400KW。考虑到电机是一用一备，为节省投资，两台风机电机共用一台变频器，当电机需要倒换时，仅改变电机外部的接线，变频器控制原理图如图2所示。PT为压力变送器，为四线式的压力变送器接线，还有两根电源线未画出。R为给定调节，也可以用操作面板给定。KM1﹑KM2控制那台电机运行。

图2 变频器控制原理图

因为液力耦合器的效率较低，改造时不需要保留，可将其拆除。留下的空位可装一台减速箱，减速箱的减速比的选择，根据工艺条件决定。即变频器输出频率50（60）Hz时，风机输出最大风量。为减少减速箱安装时的工作量，减速箱需认真选择。

2﹑压力变送器的安装

压力变送器要正确的反映初冷器的压力值，安装位置值得研究，显然安装在初冷器上，即可。为简化控制，用一号初冷器压力变送器的信号反馈到变频器，由此控制一号初冷器的压力；二号初冷器的压力变送器的信号送到电动调节阀调节器上，控制阀门的开度，以平衡两初冷器的压力值。如图1所示。

六﹑节能

改造过程中，去掉了液力耦合器后换为一台5︰1的减速箱。生产运行时，变频器的输出频率在34Hz上下变动，计算节能效果如下：

400kW风机风量从100%降低到70%，由于流量与转速一次方成正比，因此转速可以降低70%，负载功率理论上降为34.3%，如果变频调速效率按0.95算，再考虑电动机效率在低功率时和管道系统效率有所下降，电网总输入功率约：

400（34.3%/0.95/0.85/0.95）=40044.71%=178.84kW

如果采用液力偶合器，其效率按0.665计算，电网总输入功率为

400（34.3%/0.665/0.85/0.95）=40063.87%=255.12kW，

二者之差为节约的电能，即：

255.12-178.84=76.28kW

全年按300 日计算，年节电:

76.2830024=549216kWh。

据实际检测本系统节能在21.9%，不到一年可收回投资，取得了非常好的经济效益。

森兰变频器在化工厂风机上的应用

来源:希望森兰科技股份有限公司发布时间:2008-10-17 点击次数:1882 1引言

变频调速技术因具有显著的节电效果、方便的调速方式、较宽的调速范围、运行可靠、完善的保护功能等优点而被广泛应用。济南裕兴化工总厂是一家生产硫酸的大型企业，年用电量巨大。如何节约电能已经成为该厂降低成本的重要措施。

2送风机变频改造情况

2.1 改造前状况

该供风系统采用350kW 380V风机，靠调节风道挡板控制送风量以适应生产负荷的变化。由于投建时风机选型较大，出现“大马拉小车”情况，大部分电能被消耗在风道挡板上，从而使风机效率下降。

该系统在运行过程中还存在一些其他问题:

(1) 风道挡板动作迟缓。手动运行时人员操作不灵活，容易造成风机振动，很难满足最佳调节品质。

(2) 风机挡板执行机构故障较多。

(3) 送风机在启动时，虽然采用了自耦降压启动方式，但启动电流仍然较大，电机受到的机械、电气冲击较大，经常发生转子笼条断裂的事故。

为了解决上述问题，决定对送风机控制系统进行改造，利用电机变频调速方法实现送风量控制、电机软启动，达到节能和实现稳定控制的目的。

2.2 改造方案简介

在原电机与开关之间增加一套变频装置，并保留了原有工频回路做旁路，其电路结构图如图1所示。

图1中，变频器采用成都希望森兰变频器制造有限公司生产的SB61G375KW矢量型全能王变频器，它是该系统的核心。变频器的输出电压为0～380V，输出频率为0～400Hz。在实际使用中，变频器上限频率设置为50Hz。它由高性能数字处理器DSP控制，功率元件采用IGBT模块，具有输入、输出波形好，谐波小等优点。SB61G375变频器保护功能齐全，包含了过压、过流、欠压、缺相、短路，过热、瞬时停电保护等，能有效地保护电机及自身装置，并且可查询故障时各参数变化的记录，大大地简化了维护的工作量。

变频器采用高精度调节电位器来给定输出频率，根据需要的风量在现场调速。电位器通过屏蔽线与变频器控制器连接，并且设置了低通滤波器以提高控制精度。通过Y1端口的输出频率信号作为现场监控。由于采用了电气互锁装置，使系统不会出现误操作等意外事故。

由于该变频器容量较大，为了减少dv/dt及di/dt对系统的干扰，在变频器直流侧增加了直流电抗器。并在柜体的通风散热上也采取了不少措施，通过增大进、出风口面积等方法，使变频器的升温减到较小的程度，从而保证了该变频调速系统的可靠运行。

3送风机变频改造效益分析

根据流体力学可知，可从以下公式分析：风机电机的轴功率P与其风量Q、风压H之间的关系是:

P∝Q×H

当电机转速从n1变化到n2时, Q、H、P之间的关系为:

电机消耗的功率与电机转速的立方成正比，风机的风量与转速成正比。当转速降低时，风机所消耗的电能按3次方比例关系下降。而采用风道挡板调节风量时，电机消耗的功率约额定功率的90%，实际利用量较少，相当一部分能量消耗在风道挡板上，能量损失严重。

4采用变频器改造的效果

该系统风机电机为350kW、额定电流629A、2极。原工频工作时，平均运行电流530～590A，取550A计算，每小时耗电约317kWh（有功）；在投入变频系统运行后，平均每小时耗电207kWh （有功），在变频器输入侧（电源端）测试，电压仍为380V，运行电流为280～320A，取300A计算；变频系统功率因数取0.93；电价0.5元/kWh。

(1) 每小时节电

按有功计算，上式结果乘以上功率因数0.93

40%×0.93≈37%

每小时节电：317－207＝110(kWh)

(2) 年效益

该风机为不停机运行，年运行365天，故年节电效益为：

365×24×0.9×110×0.5≈43.4(万元)

(3) 投资回收年限

该系统总投资20余万元，每年收益43.4万元。所以该项目投资回收年限只有半年；同时提高了生产效率，降低了生产成本，效益十分显著。系统使用至今运行稳定，从未出现任何故障。

5结束语

该项目的最大意义是节能。与原有的工频驱动方式相比，风机效率稳定在理想的范围内，电动机能耗大大降低。特别是机组低负荷运行时，效果更显著。同时提高了可靠性，延长了电机寿命。另外，由于风门全开，减少了风道的振动与磨损，提高了机械寿命。总之，变频装置节能效果好、调速先进、使用成熟、性能可靠，是理想的节能项目。

PID控制在煤气鼓风机变频调速系统中的应用摘要：介绍了变频调速系统的基本原理，PID控制中被控量的确定、控制

过程、控制实现及安钢焦化厂煤气鼓风机变频调速系统PID控制的应用。

关键词：煤气鼓风机；变频调速；PID控制

中图分类号：TH442 文献标识码： B

The Application of PID Control in Variable Frequency Adjustabl

e Speed System o

f Coal Gas Blower

Abstract: This paper has introduced the basic principle of variable frequency adjustable speed system and the controlled quantity, cont

rol process, control implementation during PID control and the appli

cation of PID control in variable frequency adjustable speed system

of coal gas blower in Angang coking plant

Key word: coal gas blower; variable frequency adjustable speed; PI

D control

0 引言

煤气鼓风机是焦化厂的核心设备，属于长时间运行设备，其作用是将

焦炉炭化室在炼焦过程中产生的粗煤气不断抽出。交流变频调速技术是当

今节能降耗、改善工艺结构，以提高产品质量和改善环境、推动技术进步

的一种主要手段。采用变频调速系统直接控制煤气鼓风机的转速，并应用PLC与压力传感器构成初冷气前吸力的PID闭环自动控制系统，可实现电机根据负荷的变化而变速运行，自动调节煤气流量和压力，既满足了生产需要，又达到了节能降耗和提高控制水平的目的[1]。

1PID被控量的确定

PID控制属于闭环控制。将被控量的监测信号（即有压力传感器检测到的实际值）反馈到PLC或变频器，与被控量的目标信号相比较，判断是否达到预定的控制目的。若没达到则根据两者的差值进行调整，直到达到预定的控制目的为止。

煤气鼓风机的操作，首先要保证焦炉的微正压操作，煤气鼓风机的抽吸量取决于焦炉粗煤气的发生量。鼓风机的操作要根据焦炉集气管的压力情况而定。初冷气前吸力直接来自于焦炉集气管压力的变化，此处吸力处于中间位置，相对较稳定些，而且是鼓风机煤气大循环的交汇处，因此，取初冷气前吸力作为系统控制参数，有利于焦炉的操作和系统的稳定[2]。2系统变频调速的基本原理

交流异步电动机的转速公式为

n1=60 f1/2P （1 ）

由式（1）看出，电源频率f与转速n成正比。即改变频率可改变电机的转速。

异步电机转速n与同步转速n1存在一个滑差关系

n=n1（1－S）=60f1/2P（1－S）（2 ）

由式（2）可知，可通过改变f1、P、S其中任意参数实现调速，对异步电机最好的方法是改变频率f1，实现调速控制。

实际上多数变频调速场合是用于额定频率以下，低频时采用的补偿都是为了解决低频转矩的下降，其采用的方法多种多样，有矢量控制，直接转矩控制等。其作用主要是动态地改变低频时的变频器输出电压、输出相位或输出频率，利用电路和电脑技术，实时地改变异步电机的输出特性。

煤气鼓风机变频调速系统的基本原理见图1。现场信号经压力传感器反馈给PLC，其给定值根据工作实际情况而定，利用PLC的功能块，PI D调节器，经调节器PID常规运算后，输出给变频器，变频器通过改变煤气鼓风机电机的转速来调节煤气的流量和压力，从而实现初冷气前吸力的单闭环PID控制，有助于焦炉集气管压力的稳定。

在煤气鼓风机系统中采用变频调速运行方式，可根据负荷的变化自动调节风机的转速，解决了“大马拉小车”的问题，为降低生产成本，延长设备使用寿命，节能降耗，减轻劳动强度，改善工作环境开创了新的途径。

3PID 控制过程

煤气鼓风机变频调速系统的基本要求是保持初冷气前吸力的恒定。系统的工作过程：设Xт为目标信号设定值，其大小与所要求的初冷气前吸力相对应，X F为压力传感器的反馈信号，则变频器的输出频率f x由Xт－X F 决定。

若初冷气前吸力P超过了设定值，则X F＞Xт，且Xт－X F＜0，则变频器的输出频率f x减小，电机转速降低，初冷气前吸力P减小，直至与所要求的设定值大小相等为止。

反之，若初冷器前吸力P低于设定值，则X F＜Xт，X т－X F＞0，则变频器的输出频率f x增大，电机转速增加，初冷前吸力P增大，直至与所要求的设定值大小相等为止。

4 PID 控制的实现

通过PLC的PID功能块完成初冷气前吸力的单闭环控制，同时建立变量表，用于PID的参数整定和修改。编程语言采用梯形图实现各种逻辑顺序控制和初冷气前吸力的闭环控制等。软件流程见图2。

整个系统控制的关键是保持焦炉压力给定值在工艺要求上，而初冷气前吸力给定值的选定要保持焦炉压力值稳定的要求[3]。正常情况下，焦炉闭环系统能够很好的实现自动跟踪调节气压，初冷气前吸力给定值一经选定，一般不需要改变。但是，当焦炉压力不足，在系统控制下对应蝶阀的调节机构关闭到终点时，计算机控制将自动修改初冷气前吸力的参数设定值，改变变频器的输出频率，从而相应改变煤气鼓风机的转速，进而改变焦炉煤气管输出煤气的抽力，促使各个焦炉子系统逐渐脱离故限位置。

系统中风量（压力）控制自动化，降低劳动强度和故障率；运行参数观测直观，可同时显示压力、频率、转速、电压、电流、转矩等运行参数；管道阀门全部打开，大大降低调节门损失。

５系统应用及效果

（1）我公司采用变频调速系统直接控制煤气鼓风机电机的转速，应用PLC与压力变送器构成初冷器前吸力的闭环自动控制系统，合理地实现了电机根据负荷的变化变速运行，自动调节煤气压力，在焦化厂应用变频调速系统是调节焦炉煤气压力和节能的最佳有效方法。

（2）通过PLC的PID功能块完成初冷器前吸力的闭环控制，同时建立数据变量表，用于PID的参数整定和修改。编程语言采用梯形图的方式实现各种逻辑顺序控制和初冷器前煤气压力闭环控制等。在软件设计中利用PLC定时中断功能完成数据采样、数字滤波、PID运算及控制输出。

（3）随着变频调速技术的迅速发展，使其在变频范围、动态响应、工作效率、调整精度、可靠性等方面都达到了较为完美的程度。省去回流调

节阀，煤气压力的变化由变频调速实现可以精确地定量调整煤气吸力，避免了使用回流调节所带来的巨大振荡。

（4）煤气鼓风机采用变频调速系统，并应用PLC构成风压闭环自动控制系统，实现了电机负荷的变化变速运行自动调节风量，既满足了生产需要，又达到了节能降耗的目的。

（5）噪声污染得到明显改善，噪声由80dB降为40dB左右，改善了焦炉生产及现场作业环境。

经过近两年的使用，变频器运行中曾出现一次计算机无法控制变频器的情况，从控制面板转换为变频器控制面板控制，重启变频器，电动机运行正常，经查是由计算机故障造成的错误。通过实践使用，PID控制在煤气鼓风机变频调速系统中的应用达到了预期选择的目的。

6结论

PID控制在煤气鼓风机变频调速系统中的应用，效果良好。大大改善了焦炉生产及现场作业环境，既满足了焦化工艺要求，又达到了节能降耗的目的，经济效益显著。PLC控制技术和变频技术的完美结合对于推动企业技术进步有着极其重要的意义。实际工作中，煤气鼓风机变频调速系统选用初冷气前吸力作为被控量，采用闭环PID控制，实现了初冷气前吸力的自动控制和系统的稳定，达到了节能降耗和提高控制水平的目的。

参考文献

[1] 杜振慧.变频调速装置在煤气鼓风系统中的应用[J].玻璃,2003(3):20-21,

51.

[2] 王振民,颜宇,姜福禄,等.焦炉煤气鼓风机变频调速初步研究[J].城市燃

气,1995(11):24-26,11.

[3] 李盛,许建宁.鼓风机变频调速和集气管压力自控装置的改造[J].燃料与

化工,2000(4);188-191.

发布公司：北京利德华福电气技术有限公司

〔摘要〕：本文对焦炉煤气加压控制系统进行了分析，在焦炉煤气加压机控制系统中运用变频调速技术对其进行改造，从而实现煤气加压机运转的自动调节，有效的稳定了焦炉煤气母管压力，保证安全运行，并且达到节约能源的效果。解决了两台鼓风机并列运行，靠调节回流阀无法实现压力恒定这个始终困扰焦炉生产的难题。

〔关键词〕：焦炉煤气鼓风机、高压变频器、压力PID闭环控制、鼓风机无扰切换

一、前言

天铁冶金集团有限公司焦化厂现有58型焦炉两座和JN43-80型焦炉一座，以及配套的备煤、煤气；净化、辅助化工原料回收、污水处理等一套完善的生产系统，年产焦炭112万吨，焦炉煤气5亿立方米，焦油45000吨，粗苯13000吨，硫酸铵15000吨，以及日处理污水2400吨的能力。

随着焦炭产量提高，煤气收集压力增大，原抽气鼓风机一运两备的运行方式在夏季高温天气情况下已不能满足生产要求，主要原因是煤气压力增大、温度增高，若不能及时排出将可能发生爆炸。焦炉生产工艺中，集气管煤气压力的控制效果将直接影响焦炉的生产。如果炉内压力过高，会导致焦炉冒黑烟，煤气外泄，严重污染环境，给现场工人的工作和健康造成极大影响和危害；如果炉内压力过低，炭化室将出现负压操作，会吸入大量空气，浪费大量的煤气，严重影响焦炭和煤气的产量和质量，并且长期负压操作将会影响焦炉的正常生产及寿命。

如果要鼓风机实施两运一备运行方式，通过调整回流阀（也称小循环阀）的开度来调节煤气总管压力，由于鼓风机前后压差较大，使得调节阀轻微动作，总管压力就会发生剧烈波动，超过工艺容许范围。因此会引起回炉煤气压力及外网用户煤气量均发生剧变，造成焦炉煤气量不足或外网用户不能正常生产，并且煤气回流造成能量浪费。通过多方调研，焦化厂的技术人员提出使用变频调速来改变鼓风机转速，从而调节集气管的压力方案。

高压变频器的产业化在80年代中期才开始形成，但随着大功率电力电子器件的迅速发展和巨大的市场推动力，高压变频器十多年来的发展非常迅速，使用器件已经从SCR、GTR、GTO发展到IGBT、IECT、IGCT（SGC T）等，功率范围从几百kW到几十MW，技术已经成熟，可靠性得到保证，应用越来越广。天铁冶金集团有限公司焦化厂在考察对比了国内外多家高压变频器生产厂家后,决定选用北京利德华福电气技术有限公司生产的HA RSVERT-A系列高压变频器。HARSVERT-A系列高压变频器性能稳定,可靠性高,并且已在电力、冶金、石化、市政供水、水泥等多个领域成功应用，得到了用户的普遍认可和市场的长久考验。

二、系统方案设计

1.系统电气设计

天铁集团焦化厂有三台D1350-1.237/0.887煤气鼓风机，平时采用一运两备方式，夏季才用两运一备方式。根据实际工况要求设计主回路电气结构图，选用HARSVERT-A型高压变频器一拖一和一拖二成功方案。

1.1电气主回路原理

图一

以1#鼓风机为例说明，工作原理是由3个真空接触器KM11、KM12、KM13以及2个高压隔离开关QS11、QS 12组成（见图一），其中KM11、KM12、KM13为高压真空接触器，用于变频和工频的电动切换。QS11和QS12为高压隔离开关，一般情况下处于合闸状态，仅在变频器检修时拉开，用于电机工频运行情况下对变频器进行安全检修。3#、4#风机的主回路工作原理也类似。

特点：

1）可以实现工/变频自动切换功能。在变频器出现严重故障时，系统能够自动切入工频电网中，断开变频器时，负载不用停机，满足现场不能停机要求。

2）易实现一运两备和两运一备运行方式。即一台变频运行，一台变频备用，一台工频备用；两台变频运行，一台工频备用。

1.2 HARSVERT-A高压变频器采用单元串联多电平电压源型拓朴方式

其优点是采用输入多重化设计，高次谐波含量非常小，输出采用单元模块串联，使得谐波含量极低，在无输出滤波器的情况下，可使THD<0.3％，堪称“完善无谐波”高压变频器；极低的转矩纹波和电机噪声；功率因数可达0.95；对电机绝缘无损害，电缆长度无限制；便于冗余设计。中文操作界面便于维修。

2.自动化网路设计

控制系统由主控PLC、旁路柜控制PLC、高压变频器、上位机组成。其中主控系统采用西门子S7-300PLC、旁路柜内置西门子S7-200-PLC、上位机监控选用组态王软件。通讯网路在底层采用Profibus DP总线，主控P LC和上位机监控系统采用以太网通讯。西门子S7-300PLC作为整个系统的控制核心，处理人机界面对系统的各种请求，对整个系统的参数进行监控，实现对集气管压力的PID调节，维持管网的压力恒定。自动旁路柜集成有S7-200PLC,完成变频工频切换功能。上位机系统采用用户熟悉的组态王监控软件，与PLC的连接采用以太网方式。考虑现场工况，对安全性、可靠性、稳定性要求都很高，我们现场控制级采用Profibus DP总线连接，监控操作级采用Ethernet方案，接入焦化厂局域网主服务器系统，实现远程监视。配置上：西门子S7-200配置EM277 Profibus 总线模块，S7-300选用315-2 DP,并配置CP341-1T 以太网模块，PLC集成的DP接口用于连接S7-200，以太网模块CP343-1T用于和上位机的以太网连接。

控制网络具有如下特点：良好的稳定性、扩展性、软硬件的开放性以及友好的人机界面，上位机按冗余控制配置等优点。

（系统网络图）

3.软件设计

上位机系统选用亚控公司生产的组态王软件。该软件具有友好的人机界面，支持以太网络。可以很方便的实现远程监视等功能。报表、报警功能强大，支持OPC，支持多种型号的PLC通讯。

软件设计过程中，由于上位机的程序组态王不直接支持西门子的以太网通讯协议，因此需要利用OPC Ser ver来作为过渡。这样也使得局域网上的机器可以方便调用该机的参数，便于远程监视。

S7-300 PLC采用Step 7软件编程。软件采用模块化编程方式，把系统的各个工作编成一个个功能块，在一个OB中调用，方便易用，便于用户理解修改。支持梯形图、语句表。采用一些容错程序设计，加强系统的稳定性。

4.主要控制设计

4.1 油路冷却系统自启控制

每次鼓风机启动前先启动液压油泵，让油流入升速器中，冷却摩擦产生热量，否则鼓风机不能启动。在运行中如果主油泵压力达不到要求，辅助油泵自动启动，并能根据油温自动加热。并对油路的堵塞情况、不同点的油温检测。

4.2 鼓风机变频、工频自动切换控制

一台鼓风机变频运行，当变频器故障跳闸时，系统会自动切换工频运行，同时，小循环回流阀立即打开，机前煤气压力控制靠调节的小循环阀开度来实现。为了减小机前压力无扰动切换，小循环开度初始值设为50%。

4.3 两台鼓风机无扰动切换控制

当1#鼓风机变频运行，要停机检修变频器或风机时，投入3#鼓风机。操作先用2#变频器启动3#鼓风机，同时停 1#变频器。由于机前压力实现PID闭环控制，使得1#变频按照设定的减速时间，平滑停车，进口阀门流量缓慢减小。相反，3#鼓风机按照设定加速时间，转速平滑上升，进口阀门流量缓慢增加。这样保证机前集气母管压力恒定，实现两台鼓风机无扰动切换，解决原控制系统下两台鼓风机切换时产生的系统管网压力发生剧烈波动的问题。

（详见系统流程图）

4.4 机前压力PID闭环控制

对于压力、流量等被调参数来说，对象调节通道时间常数T0较小，而负荷又变化较快，这时微分作用和

积分作用都要引起振荡，对调节质量影响很大，故不采用微分调节规律。因此，焦炉煤气压力自动调节控制、

小循环阀自动调节都采用PI调节。P值越大，比例调节作用越强，I值越小，积分作用越强

4.5 压力传感器掉线控制

对于一些可靠性要求非常高的控制系统，被控对象提出多点采集的理论，因此在机前母管上取两个压力采

集点。把这两点的压力值送入PLC S7-300中比较，如果差值大于某个值，就认为压力值小的传感器故障。这

样保证采集压力值的准确性，从而保证系统可靠性。

4.6 紧急故障预案措施

鼓风变频控制系统在主控室设计有紧急操作箱。在控制系统瘫痪情况下，操作转换开关，通过硬连接线断

开变频器上下接触器，甩开变频直接工频启动，小循环系统自动倒入原来老控制系统，以防止事故扩大。例如：Profibus总线电缆故障了，鼓风机处于失控状态，机前压力靠风机惯性缓慢减小，这时控制系统会发出声光告

警，报通讯故障，需要人工迅速干预切换为老控制方式下。

4.7 两台上位机监控系统热冗余控制

两台上位机同时监控整个系统，当主上位机A故障退出时，从上位机B仍然能实时监控系统，这样保证系

统的安全性、可靠性。

三、结束语

用高压变频器控制鼓风机，实现鼓风机机前集气母管的压力恒定控制，大大改善了焦炉生产及现场环境，

完全达到了生产工艺要求。PLC控制技术、PROFIBUS总线技术和高压变频技术的完美结合，使得集成自动化程

度高，运行稳定，操作简单，节能高效明显等优点。解决了两台鼓风机并列运行靠调节回流阀无法实现压力恒

定和相互无扰动切换，这个始终困扰焦炉生产的难题。

焦炉鼓风机高压变频器控制系统的成功应用，对于改善环境、提高煤气回收量和质量，都具有很高的经济

价值，值得推广。

参考文献：

[1]《高压变频器技术手册》北京利德华福电气技术有限公司

[2]《西门子网络技术》西门子自动化与驱动集团公司

[3]《焦化工艺学》中国矿业大学出版社

焦炉煤气鼓风机采用变频调速技术的节能效果分析

风机变频器控制原理

风机变频器控制原理 风机变频器是一种通过调节电源电压和频率来控制风机转速的设备。其原理是利用变频器将输入电源的交流电信号转换为直流电信号，然后通过PWM（脉宽调制）技术将直流电信号转换为可调节的交流电信号，从而控制电机的转速。 具体来说，风机变频器的控制原理如下： 1.电源输入：将工频交流电源输入到变频器的输入端口。 2.整流和滤波：变频器将输入电源的交流电信号通过整流桥转换为直流电信号，然后通过滤波电路对直流电信号进行平滑滤波，得到稳定的直流电源。 3.逆变：通过逆变器电路将直流电源转换为可调节的交流电信号。逆变器电路的核心是PWM技术，通过调节逆变器的开关管，控制输出的交流电压的幅值和频率。通常情况下，逆变器采用IGBT（绝缘栅双极型晶体管）作为开关管，在高频下进行开关操作。 4.控制信号处理：通过控制器对逆变器进行调节，控制输出频率和电压的大小。控制器一般采用微处理器或者DSP（数字信号处理器），通过内部的算法和控制逻辑来判断应该输出的频率和电压。 5.驱动电机：将可调节的交流电信号输出到电机的输入端口，驱动电机的运转。电机的转速与输入的频率成正比，因此通过控制频率可以实现对电机转速的调节。

6.反馈控制：为了实现闭环控制，通常在风机系统中会加入转速反馈 传感器，将电机的实际转速信号反馈给控制器，控制器根据反馈信号与设 定的转速进行比较，并对输出频率进行调整，使实际转速接近设定值。 7.保护功能：变频器通常还具有多种保护功能，如过流保护、过载保护、过热保护等。当系统发生故障或超出规定范围时，变频器会自动停机 以避免损坏设备。 总结起来，风机变频器通过将输入电源的交流电信号转换为直流电源，再经过逆变和控制信号处理，最终驱动电机实现对风机转速的精确控制。 通过调整输出频率和电压，可以满足不同工况下风机所需的转速和风量要求，实现能量的最优利用，提高设备的运行效率。

变频器在风机上的应用课件

一、概述： 目前在我国各行各业的各类机械与电气设备中与风机配套的电机约占全国电机装机量的60%，耗用电能约占全国发电总量的三分之一。特别值得一提的是，大多数风机、水泵在使用过程中都存在大马拉小车的现象，加之因生产、工艺等方面的变化，需要经常调节气体和液体的流量、压力、温度等；目前，许多单位仍然采用落后的调节档风板或阀门开启度的方式来调节气体或液体的流量、压力、温度等。这实际上是通过人为增加阻力的方式，并以浪费电能和金钱为代价来满足工艺和工况对气体、液体流量调节的要求。这种落后的调节方式，不仅浪费了宝贵的能源，而且调节精度差，很难满足现代化工业生产及服务等方面的要求，负面效应十分严重。 变频调速器的出现为交流调速方式带来了一场革命。随着近十几年变频技术的不断完善、发展。变频调速性能日趋完美，已被广泛应用于不同领域的交流调速。为企业带来了可观的经济效益，推动了工业生产的自动化进程。 变频调速用于交流异步电机调速，其性能远远超过以往任何交、直流调速方式。而且结构简单，调速范围宽、调速精度高、安装调试使用方便、保护功能完善、运行稳定可靠、节能效果显著，已经成为交流电机调速的最新潮流。 二、变频节能原理： 1. 风机运行曲线 采用变频器对风机进行控制，属于减少空气动力的节电方法，它和一般常用的调节风门控制风量的方法比较，具有明显的节电效果。 由图可以说明其节电原理： 图中，曲线（1）为风机在恒定转速n1下的风压一风量（H―Q）特性，曲线（2）为管网风阻特性（风门全开）。曲线（4）为变频运行特性（风门全开） 假设风机工作在A点效率最高，此时风压为H2，风量为Q1，轴功率N1与Q1、H2的乘积成正比，在图中可用面积AH2OQ1表示。如果生产工艺要求，风量需要从Q1减至Q2，这时用调节风门的方法相当于增加管网阻力，使管网阻力特性变到曲线（3），系统由原来的工况点A变到新的工况点B运行。从图中看出，风压反而增加，轴功率与面积BH1OQ2成正比。显然，轴功率下降不大。如果采用变频器调速控制方式，风机转速由n1降到n2，根据风机参数的比例定律，画出在转速n2风量（Q―H）特性，如曲线（4）所示。可见在满足同样风量Q2的情况下，风压H3大幅度降低，功率N3随着显著减少，用面积CH3OQ2表示。节省的功率△N=（H1-H3）×Q2，用面积BH1H3C表示。显然，节能的经济效果是十分明显的。 2.风机在不同频率下的节能率

变频器在风力发电系统中的作用

变频器在风力发电系统中的作用现代能源问题日益突出，风力发电作为一种清洁可再生能源形式， 受到了广泛的关注和应用。风力发电系统中的关键设备之一就是变频器。本文将重点探讨变频器在风力发电系统中的作用，并详细介绍其 工作原理与优势。 1. 变频器的概念与工作原理 变频器是一种用于改变交流电频率和电压的电气装置，广泛应用于 各种电力系统中。在风力发电系统中，变频器用于将风机产生的机械 能转化为电能并通过电网进行输送。其工作原理主要包括三个步骤： 首先，通过变频器将风机产生的交流电转化为直流电；其次，利用逆 变器将直流电转换为可变频的交流电；最后，根据需要将交流电频率 与电压调整到适当的范围，然后输入到电网中。 2. 变频器在风力发电系统中的作用 （1）提高电能输出效率：风力发电系统的效率受到风速的影响， 而风速是时刻变化的。变频器可以根据实时风速调整风机的转速，使 其工作在最佳状态，从而提高发电效率。 （2）保护风机设备：风力发电系统中的风机设备需要长时间运行，但过高或过低的转速都会对设备造成损害。通过变频器控制风机的转速，可以避免因过高转速而引发的破损或过低转速而导致的功率损失，延长风机的寿命。

（3）实现电网并网：变频器能够将风机产生的交流电能转换为电 网所需的标准电能，实现与电网的安全并网。它可以调整电网的频率、电压等参数，保障电网的稳定运行。 （4）提高系统的稳定性：风力发电系统的工作过程受到诸多因素 的影响，如风速、气温等，这些因素会导致系统工作参数的变化。变 频器可以根据不同的工作条件进行实时调整，保持系统的稳定性和可 靠性。 3. 变频器在风力发电系统中的优势 （1）节能环保：变频器可以根据风速变化实时调整风机的转速， 提高风力发电系统的发电效率，从而减少能源的消耗。同时，由于风 力发电是一种清洁能源形式，使用变频器可以减少对环境的污染。 （2）减少电网负荷：风力发电系统的发电量由风速决定，但电网 的负荷是时刻变化的。利用变频器控制风机的输出功率，可以实现电 网负荷的平衡，降低电网供电压力。 （3）可靠稳定：变频器通过对风机转速的控制，保持风力发电系 统在不同风速和工况下的稳定性。同时，变频器本身具有高可靠性和 故障自检功能，可以及时发现和处理问题，提高系统的可靠性和安全性。 综上所述，变频器作为风力发电系统中的重要组成部分，发挥着至 关重要的作用。它通过调整风机的转速，提高系统的效率、稳定性和 可靠性，同时减少了能源消耗，降低了电网负荷，促进了清洁能源的

风机、水泵变频器选型原则

风机、水泵变频器选型方法 一、首先需要注意，1.罗茨风机及潜水泵及齿轮泵等不是平方转矩的风机水泵类负载，是恒转矩负载，平方转矩类风机水泵负载一般都是针对于离心风机及水泵来的，这种负载在出口关闭情况下出口压力升到额定压力后就不升高了，因为没有流量所以负荷降低。 2.风机水泵类负载一般在设计时是按照最大需量设计的，存在富余功率。对于这类负载使用变频器按需使用就有节能的空间。 二、正确的把握变频器驱动的机械负载对象的转速——转矩特性，是选择电动机及变频器容量、决定其控制方式的基础。风机、泵类的负载为平方转矩负载。 随着转速的降低，所需转矩以平方的比例下降，低频时负载电流小，电机过热现象不会发生；但有些负载的惯量大，必须设定长的加速时间，或再启动时的大转矩引起的冲击，因此选型时需考虑裕量；另：当电机以超出基频转速以上的转速运行时，负载所需的动力随转速的提高而急剧增加，易超出电机与变频器的容量，将导致运行中断或电机发热严重。

对于恒转矩负载，要选用G型的变频器；P型变频器适用于普通的风机和离心式水泵等负载。（罗茨风机、螺杆泵、泥浆泵、往复式柱塞泵等则要用G型） --------------百度文库及工控网、自动化网，总结的选型方法摘抄如下：1) 根据负载特性选择变频器，如负载为恒转矩 负载需选变频器，如负载为风机、泵类负载应选择风机、泵类变频器。因为风机、水泵会随着转速增大力矩。而刚启动时力矩较小。 2) 选择变频器时应以实际电机电流值作为变频器选择的依据，电机的额定功率只能作为参考。另外,应充分考虑变频器的输出含有丰富的高次谐波，会使电动机的功率因数和效率变坏。因此用变频器给电动机供电与用工频电网供电相比较，电动机的电流会增加10％而温升会增加20％左右。所以在选择电动机和变频器时，应考虑到这种情况，适当留有余量，以防止温升过高，影响电动机的使用寿命。 3) 变频器若要长电缆运行时，此时应该采取措 施抑制长电缆对地耦合电容的影响，避免变频 器出力不够。所以变频器应放大一、两档选择或在变频器的输出端安装输出电抗器。

2024年风机变频器市场需求分析

2024年风机变频器市场需求分析 引言 风机变频器市场是一个充满活力和潜力的领域，因为它能够提供高效的风机控制和节能解决方案。本文将对风机变频器市场的需求进行分析，包括市场规模、市场动态、竞争情况以及未来发展趋势等方面。 市场规模 风机变频器市场的规模与风机行业的发展态势密切相关。随着工业化进程的加快和环境保护意识的提高，风机行业得到了迅猛发展，从而推动了风机变频器市场的增长。根据市场研究报告，预计未来几年内，风机变频器市场将保持较高的增长率。目前，全球风机变频器市场规模已超过XX亿美元，并不断扩大。 市场动态 1. 高效节能的需求 随着环境保护意识的提高，政府对能源消耗的限制日益严格。风机变频器作为一种节能设备，能够实现风机负荷的精确控制，从而降低能源消耗。因此，针对节能环保的需求，风机变频器市场具有巨大的潜力。

2. 自动化控制的普及 随着工业自动化水平的提高，风机变频器市场需求也在不断增长。风机变频器可以与传感器、PLC等自动化设备进行联动，实现自动化控制。这种智能化的控制方案能够提高风机系统的运行效率和稳定性，因此得到了广泛应用。 竞争情况 风机变频器市场竞争激烈，主要由一些知名企业和品牌主导。这些企业凭借技术实力、产品品质和服务水平等方面的优势，占据了市场份额。此外，一些新兴企业和本土企业也逐渐崭露头角，通过不断创新和市场拓展，加强了竞争力。 未来发展趋势 1. 高性能的需求 未来风机变频器市场的需求将越来越向高性能产品倾斜。用户对产品性能有更高的期望，例如更高的输出功率、更低的能耗和更稳定的控制效果等。因此，企业需加大研发投入，不断提升产品性能，以满足市场需求。 2. 智能化的趋势 随着工业自动化水平的提高，风机变频器市场将朝着智能化方向发展。智能化的风机变频器将能够实现更精确的控制和更智能的运维管理，以满足不同行业和场景的需求。

变频水泵风机启停操作方法

变频水泵风机启停操作方法 变频水泵和风机的启停操作方法可以通过以下步骤来完成。首先，我们需要了解变频水泵和风机的基本原理和主要组成部分。 变频水泵和风机实际上是由电机和变频器两部分组成的。电机负责驱动水泵和风机的转动，而变频器则负责控制电机的转速。 变频器是一种用来控制电机转速的装置，它可以通过改变电源的频率（即变频）来调整电机转速。变频器可以实现精确的转速调节，从而满足不同的工艺要求。 在进行变频水泵和风机的启停操作之前，我们首先需要将其与电源连接好，并确保电源的稳定供应。接下来，我们将介绍如何进行变频水泵和风机的启停操作。 启动操作： 1. 检查水泵和风机的外部连接，确保电源和控制信号线连接正常。 2. 打开电源开关，此时变频器的指示灯应亮起，表示电源正常供应。 3. 按下变频器面板上的启动按钮或者通过控制信号线给变频器发送启动信号。 4. 变频器开始工作，电机开始运转，水泵和风机开始工作。 停止操作： 1. 停止水泵和风机的工作。可以通过按下变频器面板上的停止按钮或者通过控制信号线发送停止信号来实现。

2. 检查水泵和风机是否停止工作，可以观察变频器的指示灯或者检查水泵和风机的转动状态。 3. 关闭电源开关。在确保水泵和风机完全停止工作后，可以关闭电源开关。 需要注意的几点： 1. 在启动和停止操作之前，需要确保变频水泵和风机的外部连接正确无误，并且电源供应稳定。如果发现连接错误或者电源不稳定，应立即停止操作。 2. 变频器有一定的启动和停止时间，启停过程中需要等待一段时间，确保水泵和风机的运转状态正常。 3. 在启动和停止操作之后，如果需要调整变频水泵和风机的运行参数，可以通过变频器面板上的操作界面进行设置。 总结： 变频水泵和风机的启停操作方法包括连接电源和控制信号线，通过按下变频器面板上的按钮或者发送控制信号来启动和停止水泵和风机的运转，需要确保外部连接正确、电源供应稳定，并且等待适当的启停时间。

风机泵类负载及变频器参数

风机泵类负载及变频器参数 风机，泵类属于平方转矩负载，即负载的转矩与转速的平方成正比。对于风机类负载，要调节加减速时间，对于水泵类负载，要设置“积分停车”防止水锤现象发生。这里涉及两个问题：（1）负载类型； （2）变频器参数对负载类型的设置。 首先，我们来看负载类型。恒转矩调速是指负载转矩保持不变,但对转速有不同的要求;恒功率调速是指负载功率保持不变,但对转速有不同的要求.这与电机的额定输出功率和转矩无关,只是要用负载的转矩和功率来选择电动机和变频器. 恒转矩负载的特点是负载转矩与转速无关，任何转速下转矩总保持恒定或基本恒定。应用的场合比如传送带、搅拌机，挤压机等摩擦类负载以及吊车、提升机等位能负载。 恒功率负载的特点是比如机床主轴和轧机、造纸机、塑料薄膜生产线中的卷取机、开卷机等要求的转矩，大体与转速成反比，这就是所谓的恒功率负载。负载的恒功率性质应该是就一定的速度变化范围而言的。当速度很低时，受机械强度的限制，转矩不可能无限增大，在低速下转变为恒转矩性质。 负载的恒功率区和恒转矩区对传动方案的选择有影响，电动机在恒磁通调速时，最大容许输出转矩不变，属于恒转矩调速；而在弱磁调速时，最大容许输出转矩与速度成反比，属于恒功率调速。如果电动机的恒转矩和恒功率调速的范围与负载的恒转矩和恒功率范围相一致时，即所谓"匹配"的情况下，电动机的容量和变频器的容量均最小。这一点从直流电机特性来理解更容易。 除了上述两类负载一般还有风机、泵类负载，他的特点是转矩和速度的2次方成正比。随着转速的减小，转矩按转速的2次方减小。这种负载所需的功率与速度的3次方成正比。关于变频器参数设置，以下转自Baidu知道： 一加减速时间 加速时间就是输出频率从0上升到最大频率所需时间，减速时间是指从最大频率下降到0所需时间。通常用频率设定信号上升、下降来确定加减速时间。在电动机加速时须限制频率设定 的上升率以防止过电流（升速时过电流当负载的惯性较大，而升速时间又设定得太短时，意味着在升速过程中，变频器的工作效率上升太快，电动机的同步转速迅速上升，而电动机转子的转速因负载惯性较大而跟不上去，结果是升速电流太大。降速中的过电流当负载的惯性较大，而降速时间设定得太短时，也会引起过电流。因为，降速时间太短，同步转速迅速下降，而电动机转子因负载的惯性大，仍维持较高的转速，这时同样可以是转子绕组切割磁力线的速度太大而产生过电流。），减速时则限制下降率以防止过电压。 加速时间设定要求：将加速电流限制在变频器过电流容量以下，不使过流失速而引起变频器跳闸；减速时间设定要点是：防止平滑电路电压过大，不使再生过压失速而使变频器跳闸。加减速时间可根据负载计算出来，但在调试中常采取按负载和经验先设定较长加减速时间，通过起、停电动机观察有无过电流、过电压报警；然后将加减速设定时间逐渐缩短，以运转中不发生报警为原则，重复操作几次，便可确定出最佳加减速时间

风机专用变频器项目投资简介

风机专用变频器项目投资简介 一、项目背景 随着中国制造业的快速发展，风机在工业生产、建筑通风和环境治理 等领域中起着重要作用。然而，传统的风机系统存在效率低、能耗高、运 行不稳定等问题，严重影响了生产和环境保护效果。因此，研发和应用风 机专用变频器成为一个迫切的需求。 二、市场需求 中国作为世界最大的制造业大国，风机需求量巨大。而传统的风机系 统存在的问题，使得市场对高性能、低能耗的风机专用变频器有着强烈的 需求。尤其是在工业生产领域，风机系统的效率提升和能耗降低，能够为 企业带来可观的经济效益。 三、项目优势 1.提高风机系统效率：通过对风机频率进行调节，合理控制风机输出 转速，从而提高风机系统的效率。 2.降低能耗：传统风机系统存在大量的能量浪费现象，风机专用变频 器能够根据实际需求调整转速，降低能耗。 3.提高运行稳定性：风机专用变频器具备智能控制功能，能够根据实 时工况变化进行自动调整，保持风机系统的稳定运行。 4.减少运行维护成本：风机专用变频器能够延长风机设备的使用寿命，减少维修和更换成本。 四、投资回报

1.市场潜力巨大：风机专用变频器在中国市场的需求量非常大，具备 良好的市场前景。 2.高效节能：风机专用变频器的应用能够提高风机系统的效率，降低 能耗，为企业带来可观的经济效益。 3.国家政策支持：中国政府一直支持节能环保，风机专用变频器作为 绿色低碳的产品，将受到政府的政策支持。 五、风险控制 1.技术风险：风机专用变频器的研发和应用需要具备一定的技术实力，因此项目方需要具备相关的技术储备和团队支持。 2.市场竞争风险：由于市场需求巨大，竞争对手也会越来越多，项目 方需要制定明确的市场策略，提高产品的竞争力。 3.政策风险：随着政策的变化，项目方需要密切关注政府的相关政策，及时调整策略。 总之，风机专用变频器项目是一个有前景的投资项目。在中国制造业 快速发展和环保节能政策的推动下，风机专用变频器的应用前景非常广阔。通过有效的市场策略和技术支持，项目方有望获得可观的投资回报。

风机转速与变频器频率的关系

风机采用变频电机时提高转速,风压如何变化 采用变频器来调节风机转速调节风量的，一般有恒功率和恒转矩两种形式。如果是恒功率的，转速提高，风量必然增大，风压则减小。如果是恒转矩的，转速提高，风量增大，风压也会提高（对于同一风机）。 当变频器调速到大于50Hz频率时，电机的输出转矩将降低 通常的电机是按50Hz电压设计制造的，其额定转矩也是在这个电压范围内给出的。因此在额定频率之下的调速称为恒转矩调速。(T=Te，P<=Pe) 变频器输出频率大于50Hz频率时，电机产生的转矩要以和频率成反比的线性关系下降。 当电机以大于50Hz频率速度运行时，电机负载的大小必须要给予考虑，以防止电机输出转矩的不足。 举例，电机在100Hz时产生的转矩大约要降低到50Hz时产生转矩的1/2。因此在额定频率之上的调速称为恒功率调速.(P=Ue*Ie) 变频器50Hz以上的应用情况 大家知道，对一个特定的电机来说，其额定电压和额定电流是不变的。 如变频器和电机额定值都是：15kW/380V/30A,电机可以工作在50Hz以上。当转速为50Hz时，变频器的输出电压为380V，电流为30A。这时如果增大输出

频率到60Hz，变频器的最大输出电压电流还只能为380V/30A，很显然输出功率不变，所以我们称之为恒功率调速。 这时的转矩情况怎样呢？ 因为P=wT(w；角速度，T：转矩），因为P不变，w增加了，所以转矩会相应减小。 我们还可以再换一个角度来看： 电机的定子电压U=E+I*R(I为电流，R为电子电阻，E为感应电势) 可以看出，U，I不变时，E也不变. 而E=k*f*X（k：常数；f：频率；X：磁通），所以当f由50-->60Hz时，X会相应减小； 对于电机来说T=K*I*X（K：常数；I：电流；X：磁通），因此转矩T会跟着磁通X减小而减小。 同时，小于50Hz时，由于I*R很小，所以U/f=E/f不变时，磁通(X)为常数。转矩T和电流成正比。这也就是为什么通常用变频器的过流能力来描述其过载(转矩)能力，并称为恒转矩调速(额定电流不变-->最大转矩不变)。 结论：当变频器输出频率从50Hz以上增加时，电机的输出转矩会减小。

2023年风机专用变频器行业市场分析现状

2023年风机专用变频器行业市场分析现状 风机专用变频器是一种用于控制和调节风机运行的电气设备。随着能源效率和环保意识的提高，风机专用变频器逐渐成为风机行业的主流产品。本文将对风机专用变频器行业市场进行分析现状。 一、市场规模及增长趋势 风机行业是一个庞大的市场，随着工业化和城市化的推进，风机市场需求日益增长。而风机专用变频器作为风机控制的一种高效节能手段，具有技术先进、运行稳定、安全可靠等优势，因此在市场上具有广阔的应用前景。 根据统计数据显示，近年来风机专用变频器市场规模不断扩大。据预测，未来几年内，风机专用变频器市场将保持较快的增长速度。其中，国内市场仍然是风机专用变频器的主要需求市场，但国外市场也呈现出不同程度的增长趋势。 二、市场竞争格局 风机专用变频器市场竞争激烈，主要表现为以下几个方面： 1. 技术竞争：风机专用变频器市场技术门槛较高，主要由一些大型企业主导。这些企业在技术研发和产品创新方面具有较强的实力，能够不断推出技术先进的产品，占据市场份额。 2. 价格竞争：风机专用变频器市场价格竞争激烈。由于市场竞争加剧，企业为了争夺市场份额，往往会采取价格战的策略。

3. 渠道竞争：风机专用变频器市场渠道多样化，包括直销、代理商、分销商等渠道。目前，一些具有规模和实力的企业通过多渠道拓展市场，提高市场份额。 三、市场发展趋势 1. 技术升级：随着科技的不断进步，风机专用变频器行业将出现更先进的产品，包括更高效的控制算法、更稳定的性能和更智能化的控制系统。 2. 智能化发展：随着国家能源政策的要求，风机专用变频器市场将朝着智能化方向发展。未来，风机专用变频器将更好地与其他智能设备进行连接，实现更智能、自动化的风机控制。 3. 持续创新：在市场竞争激烈的背景下，风机专用变频器企业需要不断进行技术创新和产品升级，提高产品竞争力。 四、市场挑战 尽管风机专用变频器市场前景广阔，但仍面临一些挑战： 1. 市场竞争激烈：风机专用变频器市场竞争激烈，企业需要具备技术实力和市场经验才能在竞争中立于不败之地。 2. 法规政策限制：风机专用变频器涉及到能源效率和安全等方面的问题，需要符合相关的法规和政策要求。企业需要投入大量成本来满足这些要求。 3. 供应链风险：风机专用变频器行业依赖于供应链的稳定运作。但目前全球供应链格局面临着一些不确定因素，包括国际贸易不确定性和原材料价格波动等。

风机水泵型变频器

风机水泵型变频器 简介 风机水泵型变频器是一种控制电机转动速度的设备，适用于风机和水泵等不同类型的负载，通过调节输出电压和频率，实现对电机的速度控制。 原理 风机水泵型变频器采用PWM控制方式，通过快速开关调节直流电输入，使输入电压呈现正弦波形。通过调节PWM占空比，可以控制输出电压和频率，从而控制电机的转速。 另外，风机水泵型变频器还配备了内部PID控制器，可以根据负载变化实时调整输出电压和频率，以达到更加精确的控制效果。同时，还可以根据负载类型进行不同的参数设置，提高电机运行的效率和稳定性。 优势 相比传统的调速方式，风机水泵型变频器具有以下优势： 1.节能环保：变频器在调节电机转速的同时，还可以根据负载的需求降 低电机的耗能，从而节省能源，降低企业运营成本；同时，减少了对环境的污染。 2.稳定可靠：变频器配备了丰富的保护功能，如过压、欠压、过流、过 载、短路等保护功能，可以有效保障电机的运行安全和均衡。 3.灵活多变：变频器可根据负载类型进行不同的参数配置，适应不同行 业、不同应用场景下的需求，提高设备灵活性和适应性。 应用 风机水泵型变频器广泛应用于以下行业： 1.空调通风：变频器可根据温度需求调节风机转速，从而实现室内温度 的调节； 2.污水处理：变频器可通过调节供水泵的转速，实现不同流量、不同压 力的供水，提高供水效率； 3.制造业：变频器可应用于焊接机、注塑机等生产设备中，实现对电机 转速的精确控制，提高设备效率和减少废品率。

结论 风机水泵型变频器是一款性能优良、功能强大的控制设备，可广泛应用于各个行业中，具有广泛的市场前景和发展潜力。在未来的工业自动化应用中，风机水泵型变频器仍将发挥着重要的作用。

2024年风机水泵专用型变频器市场规模分析

2024年风机水泵专用型变频器市场规模分析 摘要 风机水泵专用型变频器是一种能够根据需要调整电机运行速度的设备，具有节能、控制精度高等特点，在风机水泵领域具有广泛应用前景。本文通过对市场规模进行分析，旨在了解风机水泵专用型变频器市场的现状和发展趋势。 1. 引言 随着能源紧缺与环保意识的日益增强，节能减排成为当今社会的热门话题。风机 水泵是能耗较高的设备，而风机水泵专用型变频器能够有效减少电机启停过程中的能量浪费，提高能源利用效率。因此，风机水泵专用型变频器在能源节约和环保方面具有巨大潜力。 2. 市场规模 风机水泵专用型变频器市场规模受多个因素的影响，包括风机水泵设备市场规模、政策环境、技术进步等。根据市场研究数据，2019年中国风机水泵专用型变频器市 场规模达到XX亿元，预计未来几年将持续增长。 2.1 市场细分 风机水泵专用型变频器市场可以根据应用领域进行细分，主要包括工业领域和民 用领域。在工业领域，风机水泵专用型变频器广泛应用于石化、冶金、能源等行业；

在民用领域，风机水泵专用型变频器主要应用于空调、供水等系统。不同领域的需求推动了市场的发展。 2.2 市场增长驱动因素 风机水泵专用型变频器市场的增长受多个因素的推动。 首先，政府对节能减排的支持是市场增长的重要因素。政府出台的相关政策和标准，鼓励企业和机构采用风机水泵专用型变频器，从而促进市场需求增长。 其次，技术进步也是市场增长的重要动力。随着科技的不断进步，风机水泵专用型变频器的性能不断提高，功能更加强大，适应性更广，能够满足不同行业的需求，推动了市场的扩大。 此外，市场竞争的加剧也推动了风机水泵专用型变频器市场规模的增长。市场竞争促使厂商提升产品质量和服务水平，不断推出更有竞争力的产品，满足用户需求。 3. 发展趋势 3.1 技术趋势 随着数字化技术的应用，风机水泵专用型变频器将更加智能化。从传统的控制方式向先进的自动化控制方式转变，提高了变频器的控制精度和运行效率。此外，无线通信和互联网技术的应用也促进了风机水泵专用型变频器与其他设备的联动，实现更高级别的节能控制。

变频器控制风机

摘要 随着我国经济的高速发展，微电子技术，计算机技术，自动化控制技术都得到了迅速发展，交流变频调速技术也已经进入了一个崭新的时代，其应用越来越光。而风机作为矿山企业必不可少的设备与企业的生产效率紧密相关，随着能源的日益紧缺，企业中的设备节能问题就显得尤为重要。 本次将设计一个风机节能的实例。文章中将以一个电锯车间使用11KW的吸尘风机来清理锯屑，以此风机的节能来展开讲述。车间中共有五台电锯。当电锯的开启数量不同时所要求的风量是不同的，即所要求的风机转速也是不同的。在不使用变频器控制的情况下，风机只能以最大转速运行。这就造成了电能的严重浪费。本次设计使用PLC来对电锯开启数量检测，进而结合变频器来控制风机的转速。从而达到节能的效果。 关键词：PLC 变频器风机节能

Abstract With China's rapid economic development, microelectronics, computer technology, automatic control technology have been developing rapidly, AC variable frequency technology has entered a new era, more and more of its light. The fan as essential equipment and mining enterprises to the production efficiency is closely related with the increasing shortage of energy, energy saving devices in the enterprise is particularly important issues. Will design a fan of this energy-saving examples. Article will use a chainsaw shop vacuum blower to clean up the 11KW of sawdust in order to expand about energy-saving fan. Saw a total of five workshops. When not at the same time saw the opening of the required amount of air flow is different, that is the required fan speed is also different. In the case of inverter control is not used, the fan can run at maximum speed.This has resulted in serious waste of energy. This design uses PLC to turn on the saw the number of detection, and then combined with the drive to control the fan speed. To achieve the energy saving effect. Keyword: PLC converter blower energy-saving