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摘要：随着我国工业生产总值的不断增长，工业化水平不断提高，工业生产中大型机电设备的使用已经十分普遍，风机作为工业生产中的重要工业设备，在有色金属、纺织、化工、石油以及煤炭等诸多行业中都得到了广泛的应用。由于风机在工业生产中常处于持续运行状态，其耗电量约占全国工业用电量的50%左右，耗电量相对较高，因此在可持续发展战略下，做好风机节能技术的应用工作，对提高企业经济效益，减少工业生产能源消耗都有着重要的意义。本文主要针对风机节能技术进行了分析。
关键词：风机；节能技术；变频调节
1 变频调速原理简介
一般来说，异步电机是风机中应用较为广泛的电机类型，其转速n与供电频率f、转差率S以及电机的极对数P有如下关系：通过上式可以看出，电机的转速n与供电电源的频率f成正比，因此改变供电电源的频率即可以实现电动机转速的精确控制与调节。由于电网频率是固定不变的，需要使用变频器实现对供电电源频率的调节。变频器是在保证电机性能不变的前提下，通过改变电机的供电频率实现电机转速调节的电子设备。变频调速的调速范围大，能够实现电机在0-100%额定转速范围内的无级变速，同时控制调节精度也更高，控制方式也更加灵活。变频器的种类较为丰富，在变频调速时需要根据实际的工况需求选择合适的变频器，以保证变频器的安全运行与最大节能效果。
2 风机设备的变频技术应用
2.1 合理控制好风机设备的运行控制方式
在进行风机设备变频技术应用分析的过程中，进行对风机设备的运行控制方式的考虑，是保证风机设备变频技术运用的重要因素之一。在风机设备的容量大小选择和风机设备的容量行程已经确定之后，根据对于风机设备控制方式的分析，可以有效地确定出风机设备变频方式应用的具体方案的选择，并最终设定出合理的风机设备控制方式，促进风机设备变频技术应用效率的提升。一般情况下那个，风机设备的变频方式控制主要集中在风机设备的V/F控制方式上。具体的来说，风机设备所使用的V/F的数值越高，风机设备进行变频的过程中，所消耗的能量也就越高，对风机设备造成的影响也就越大;另外一种因素是风机设备的上限频率下限频率情况的分析研究。具体的来说，风机设备的上限频率的逐步提升，根据二次方律特性进行计算研究，可以发现，风机设备变频效率就会随之降低，影响到风机设备变频效果;最后，风机设备的加、减速时间也会影响到风机设备的变频效率。具体的来说，风机设备所使用的加、减速时间越高，证明风机设备的惯性也就越高，在这样的背景下，风机设备所使用的能量消耗越高，风机设备变频过程所消耗的资源也就越多，针对这样的情况，在进行风机设备加、减速时间的选择过程中，就要综合性的考虑到上述几点因素，有针对性的进行选择，促进风机设备变频效率的提升。
2.2 变频器的选取
对于风机系统的变频调速设计，选取变频器时应首先必须充分认识到使用变频调速的目的是什么；变频调速系统应用在什么场合及负载特性的具体情况，并从容量、输出电压、输出频率、保护构造、U/f（电压／频率）模式、电网一逆变器的切换、瞬停再启动等诸方面进行综合考虑，进而选择满足要求的机种、机型。通常变频器主要技术指标以适用电机功率(kw)、输出容量(kvA)、额定输出电流(A)表示：其中，额定输出电流为变频器可以连续输出的最大交流电流有效值，不管用于何种用途．都不允许电流连续流过值超过此值。输出容量指：三相情况下的额定输出电压与额定输出电流决定的三相视在功率。适用电机功率是以2、4极标准电机为对象，表示在输出额定电流以内可以传动的电机功率，鼠笼式电动机是2极电机即一对极电机，变频调速系统能很经济地与鼠笼式异步电动机构成控制调速配合使用。常常将变频器功率选得比实际配用电机功率更大一些。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆变频器已经广泛地应用于交流电动机的速度控制，其最主要的特点是具有高效率的驱动性能及良好的控制特性。在风机、水泵、压缩机等流体机械上应用变频器可以节约大量电能。除此之外，如果将恒速交流电力拖功系统改造为转速可调的交流调速系统，可以取得明显的节能效果：例如：交流调速应用生产加工制造企业风机、压缩机、水泵类机械，把原来用挡板、节流阀控制风量、流量方式改为转速控制方式，由于电动机所消耗的功率与转速的立方成正比，因而能获得显著的节能效果。
3 风机其他节能措施
3.1 合理选择风机
保证工业生产中相关设备的安全平稳运行时风机选择的首要原则，一般需要选择确定风机的型号、数量、桂格以及转速等参数。风机选择的合理与否，将直接影响风机的节能效果，一方面风机的选择要在满足工业生产需求的基础上，留有一定的余量，防止过负荷时可能造成的风机损坏，另一方面风机容量的余量也不应过大，避免容量过剩带来的不必要的能量损耗。一般来说，风机的选择需要满足以下原则：（1）选择的风机在满足工业生产所需的最大流量或最大扬程的基础上，留有合理的余量，且尽可能使风机正常工作时的工况点靠近设计工况点，保证风机运行在设计高效区间内。（2）尽量选用性能曲线不存在“驼峰”现象的风机，以保证风机运行时的稳定性与可靠性，如果需要选择具有“驼峰”现象的风机，则保证正常运行时的工况点位于驼峰区域的右侧，且压能低于零流量时的压能，以便于风机的并联运行。（3）在满足工业生产流量、扬程需求时，尽量选用结构简单、体积较小、重量较轻的风机，以保证风机的可靠性，在允许的条件下，尽量选用高转速风机，同时注意考虑工业生产环境下风机的抗腐蚀能力。
3.2 调节风机叶片
风机叶片的安装角与风机运行时的性能曲线有着密切的联系，当叶片安装角增大时，风机的流量、扬程以及功耗都相应增加，而当叶片安装角减小时，风机的流量、扬程以及功耗都相应减少。风机叶片安装角的变化将使得风机的效率曲线也随之发生改变，当安装角过大时，风机的流量远超实际工业生产需求，通过调节转速导致风机偏离效率最高的最佳工况，产生了严重的节流损耗，而当安装角过小时，风机的流量无法满足工业生产需求，增加转速同样会导致风机运行在效率较低的状态下，造成不必要的能量损耗。根据实际工业生产需求，调节风机叶片的安装角度，保证风机在正常运行时保持在效率较高的区域内，对减少不必要的能量损耗有着重要的积极意义。
结束语：
风机作为工业生产中重要的基础工业设备，在诸多行业中得到了广泛的应用，其节能技术的应用具有重要的节能意义。风机的节能工作是一项涉及机械制造、电气控制以及维护管理等各方各面的综合性系统工程，本文主要针对典型的风机节能技术进行了简要的分析与阐述，相信随着风机节能技术的不断发展与完善，必将促进我国工业生产的健康可持续发展。
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论文作者:管敏辉
论文发表刊物:《电力设备》2017年第14期
论文发表时间:2017/9/5
标签：风机论文; 设备论文; 工业生产论文; 变频器论文; 转速论文; 电机论文; 频率论文; 《电力设备》2017年第14期论文;