摘要：本文简述了变频调速的工作原理及风机的控制原理，阐明了变频调速技术不但可以实现设备的精确控制，而且还可以提高自动化水平，节约劳动力。并对采用变频调速技术前后图形及数据进行分析，从而论证了变频调速技术不仅可以大大提高乙烯的生产效率，还能减少耗能，具有较高的经济效益。
关键词：变频调速技术；裂解炉引风机；节能
1.变频调速的原理及裂解炉引风机控制
1.1变频调速的原理
我们知道，根据电机学基本定律[1]，三相交流异步电动机的转速为：
实现变频调速的装置称为变频器。变频器是变频调速的核心元件，变频器一般由整流器、滤波器、逆变器、驱动电路、保护电路以及控制器等部分组成。首先将三相交流电源通过整流器并经电容滤波后，形成直流电压通过逆变器，利用逆变器功率元件的通断控制，使逆变器输出端获得一定形状的矩形脉冲波形。在这里，通过改变矩形脉冲的宽度控制其电压幅值；通过改变调制周期控制其输出频率，从而在逆变器上同时进行输出电压和频率的控制，而满足变频调速对U/f协调控制的要求[2]。
1.2裂解炉引风机的控制
在乙烯装置中心变电所内装设8台变频器柜，工频380V交流电源由低压配电柜引至变频器柜，经过变频器整流逆变后输出至现场电机，电机与引风机主轴相连。炉膛负压信号经过微差压变送器传送至DCS进行PID运算，由调节器输出4～20 mA调速信号至变频器，这相当于对变频器实现了闭环控制，其原理框图见图1。引风机选用单吸入引风机，驱动电机设变频调速装置以取代烟气挡板。采用变频电机，由电机转速直接来控制炉膛负压。
2.裂解炉引风机的特性及节能分析
2.1引风机特性
为了能更好的对变频调速技术节能进行分析，我们首先要对引风机的特性进行基本的了解。根据流体力学的基本定律可知感应电机驱动的风机设备均属于平方转矩负载，其转速 与流量 ，风压 及电机轴功率 具有如下关系：
2.2节能分析
结合流体力学基本定律绘出风机特性曲线（如图2所示）。
2.3经济效益分析
如果不采用变频调节技术，全压起动过程中，电流较大，对设备的冲击很大，轴承磨损大，造成了大量能源浪费和设备损耗，导致生产成本增加，设备使用寿命缩短，设备维护、维修费用增加。采用变频调速技术，可以实现电机的软停、软起，避免起动时对电机的冲击，减少电机故障率，延长其使用寿命，进一步提高了经济效益。
3.小结
本文针对裂解炉引风机调速系统中风压变化的特点，描述变频调速技术控制风量的方法，摒弃了原来的利用风门的开合程度来调节风压的落后方法，阐明了变频调速技术不但可以提高设备运行的可靠性和稳定性，而且还可以提高自动化水平，节约大量劳动力。并且通过风机特性曲线结合实际数据进行分析，从而论证了变频调速技术不仅可以大大提高乙烯的生产效率，还能减少耗能，成功地达到了节能降耗的目的。
参考文献：
[1]李发海、王岩.电机与拖动基础[M].北京：清华大学出版社.2012年6月.
[2]杜金成.电气变频调速设计技术[M]．北京：中国电力出版社．2001．
论文作者:谭宏江
论文发表刊物:《电力设备》2018年第14期
论文发表时间:2018/8/16
标签：变频调速论文; 电机论文; 变频器论文; 技术论文; 引风机论文; 逆变器论文; 设备论文; 《电力设备》2018年第14期论文;