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[摘要]風機在運行過程中需要耗費大量能源，但隨著低碳社會的發展，節約能源已經成為工業生產中備受關注的課題。將負荷相匹配、變頻器的使用、抗電磁干擾等變頻技術節能要點科學應用于風機的交流調速中，可以較好地實現風機的節能降耗，還可以降低設備故障率。
[關鍵詞]風機；變頻；節能技術；研究
在現代社會工業生產中，風機的應用十分廣泛。風機在運行的過程中需要耗費大量能源，但隨著低碳社會的發展，節約能源已經成為工業生產中備受關注的一個課題，同時，能源的節約利用，也可以為工業生產進一步降低生產成本，提高企業經濟效益。因此，需要對風機變頻節能技術做進一步的研究，更好地提高能源利用率，延長風機使用壽命，實現降低生產成本，提高企業經濟效率的目的。
1變頻技術概述
變頻技術屬于電子技術中的一種。變頻技術誕生背景是交流電機無級調速的廣泛需求，而傳統的直流調速技術因體積大故障率高而應用受限。變頻器是基于變頻技術應用的電氣設備，主要是通過對電源頻率的調控，調整電機的功率、實現電機的變速運行,以達到省電的目的。變頻器控制用于以電機帶動為主要驅動力的場合中，對電機轉速的控制精度較高，不受電機復雜的工作系統及工作條件的限制，能夠滿足電機長時間高負荷的工況運行。變頻器工作在低頻工況時，力矩較大，輸出平衡。可以實現高性能的矢量控制，同時，具有良好的轉矩動態響應能力，可以較好地實現電機停車減速控制，穩速精度高，抗干擾能力強等特點。在工業生產中，電機能耗占比高，通過變頻調速一般可平均節能30％以上，節能效果顯著，電機節能空間巨大。將變頻技術應用于電機控制，可以較好實現節能增效的目的，也可以為工業生為奠定良好的控制基礎。
2變頻節能技術在風機設備中的應用
在我國目前的風機設備中，風機的運轉采用異步電機直接驅動的方式來實現，雖然也有一定的節能效果，但也存在有不少缺陷和問題。如風機啟動時啟動電流過大，易產生較大的機械沖擊，電氣保護特性較差等不足。尤其在電機負載比較大的工況下，對風機設備的使用壽命和安全運行都有較大影響，也常常導致風機設備因電機過熱導致燒毀、機械故障增加等不良運行狀況。如果在風機設備中能夠采用變頻技術，不僅可以較好地實現節能的目的，同時，在管路性能曲線不變的狀況下，通過變頻變速來改變風機的性能曲線，進而使風機工作點發生改變。依據流體動力學相關的知識，結合風機運行情況，可得出以下三種關系：①Q∝n；②p∝T∝n2；③P∝T•n∝n3；其中Q：代表風量；p：代表風壓；n：代表轉速；T：代表轉矩；P：代表軸功率。從①中，可以看出風機的風量與風速二者成正比關系，從②可以看出軸功率與轉速的2次方成正比，從③可以看到軸功率與轉速的3次方成正比。如果在風機運行過程中，需要風量降低時，電機速率下降，理論分析可知電機耗能將隨轉速3次方下降，驅動風機工作的電動機電功率消耗也將隨之降低，因此，根據風機不同的工作狀態對電機轉速進行相應地調整，對于風機節能降耗效果明顯。一般而言，常用的工業風機的功率因數在0.6～0.7之間。如果使用了變頻調速技術后，因為變頻器內部有濾波電容工作，對于無功損耗的降低有益，同時，也增加了電網有功功率，使得風機的功率因數得到提高。另一方面，風機使用變頻技術后，可以實現風機軟啟動，使得風機在啟動時電流從零開始逐步遞增額定電流，這樣就緩解了風機在啟動瞬間對電網的沖擊，也使工業供電容量效率得到提高，尤其對于大型風機設備而言，變頻技術的應用效果更加明顯。在風機平穩啟動時，對風機相關附屬設施（如閥門等）使用壽命有很好的延長作用?？傊冾l技術在風機中的應用，是一種理想的、高效的調速控制方式，對于風機類設備驅動控制場合取得了顯著的節電效果。這樣不僅可以使得風機設備的使用壽命延長，還可以提高設備使用效率，降低設備維護和維修費用，對企業經濟效益的提高有很好作用。
3風機變頻節能技術要點
3.1負荷相匹配
在風機變頻節能技術應用時，應保證風機在不同負荷運行時均能獲得最佳節能效果。因此，在變頻器的選取時，應結合風機功率的大小和使用環境的不同，科學選取變頻器型號，保證其容量與實際負荷相匹配，同時，應留有一定的裕量空間，裕量一般應控制在10%以內。
3.2變頻器的使用
在風機變頻器應用時，為了降低變頻器出線側輸出電壓高次諧波，通常在變頻器輸出端并聯的電力電容器，但這樣也會造成輸出端被電流沖擊，對設備運行的可靠性造成影響。為了解決這個問題，可以采取在變頻器輸出端串聯一個電感的方法，不僅可以有效地降低諧波，同時也可以降低電流沖擊。再者，應避免在變頻器輸出端設置電磁開關來控制電機啟停，應通過變頻器對風機啟停進行控制。
3.3抗電磁干擾
為達到良好的變頻調速設計效果，應避免電磁干擾對電機運行效率的影響，這就需要重視對電磁干擾的應對，如根據實際生產需求選擇屏蔽、隔離、濾波、接地等技術，另一方面重視抗電磁干擾處理。
4結語
將變頻技術應用于風機的交流調速中，可以較好地實現變頻控制器條件代替傳統能耗較為嚴重的擋風板式調節，不僅可以很好地實現節能降耗還可以降低設備的震動頻率，減少風機受到電流沖擊，降低風機故障發生幾率，，實現風量、風壓的自動調節，達到節能效果。
【參考文獻】
[1]陳建國.高壓變頻調速節能技術在除塵風機上的應用[J].電氣技術，2013（1）：84-86.
[2]李俊杰.變頻器節能技術在高壓風機中的應用[J].科技與企業，2012（24）：326.
作者:張紹杰 單位:洛陽北玻臺信風機技術有限責任公司
