羅茨風(fēng)機(jī) 改變頻率：羅茨風(fēng)機(jī)電流與功率求解海川化工論壇

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羅茨風(fēng)機(jī) 改變頻率：羅茨風(fēng)機(jī)的變頻節(jié)能改造

　　原標(biāo)題：羅茨風(fēng)機(jī)的變頻節(jié)能改造

　　山東錦工有限公司是一家專業(yè)生產(chǎn)羅茨風(fēng)機(jī)、羅茨鼓風(fēng)機(jī)、回轉(zhuǎn)式鼓風(fēng)機(jī)等水產(chǎn)養(yǎng)殖曝氣設(shè)備公司，位于有“鐵匠之鄉(xiāng)”之稱的山東省章丘市相公鎮(zhèn)，近年來(lái)，錦工致力于新產(chǎn)品的研發(fā)，新產(chǎn)品雙油箱羅茨鼓風(fēng)機(jī)、水冷羅茨鼓風(fēng)機(jī)、油驅(qū)羅茨鼓風(fēng)機(jī)、低噪音羅茨鼓風(fēng)機(jī)，贏得了市場(chǎng)好評(píng)和認(rèn)可。產(chǎn)品和服務(wù)遠(yuǎn)銷全國(guó)各地及東南亞，深受客戶好評(píng)。

　　某卷煙廠除塵房主要負(fù)責(zé)生產(chǎn)車間機(jī)臺(tái)除塵和煙絲風(fēng)送，由除塵系統(tǒng)和集塵系統(tǒng)組成，系統(tǒng)采用布袋式除塵器，采用集中集塵并由負(fù)壓輸送至壓塵機(jī)處理。其中集塵器的負(fù)壓由兩臺(tái)22KW的羅茨風(fēng)機(jī)提供，一臺(tái)用于制絲線集塵，一臺(tái)用于卷包線集塵。原風(fēng)機(jī)額定功率的設(shè)計(jì)選型是根據(jù)工藝的最大流量來(lái)選擇的，按當(dāng)時(shí)的設(shè)計(jì)思路，風(fēng)機(jī)的選型一般在滿足工藝負(fù)荷工作條件下還要增加一定的裕量。但實(shí)際運(yùn)行中，工藝的運(yùn)行參數(shù)隨各種因素而發(fā)生變化，往往實(shí)際運(yùn)行負(fù)荷要比設(shè)計(jì)的最大流量小得多，造成能源浪費(fèi)的情況。二、問(wèn)題的提出根據(jù)本系統(tǒng)的運(yùn)行數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)，羅茨風(fēng)機(jī)實(shí)際使用的功率也僅為額定功率的70%--75%左右。，即所消耗的電能有20%～25%被浪費(fèi)掉。因此，對(duì)羅茨鼓風(fēng)機(jī)進(jìn)行節(jié)能改造有著顯著的經(jīng)濟(jì)和環(huán)境效應(yīng)。三、節(jié)能改造方法的確定羅茨風(fēng)機(jī)屬容積回轉(zhuǎn)式風(fēng)機(jī)，其工作特點(diǎn)是當(dāng)轉(zhuǎn)速一定而壓力在允許范圍內(nèi)加以調(diào)節(jié)時(shí)，流量的變動(dòng)甚微，轉(zhuǎn)速和流量之間保持正比的關(guān)系。采用旁路調(diào)節(jié)法不能改變羅茨鼓風(fēng)機(jī)的吸氣量，所以風(fēng)機(jī)始終在滿負(fù)荷下運(yùn)行，無(wú)法節(jié)能。而改變轉(zhuǎn)速，使風(fēng)機(jī)吸氣量發(fā)生變化，其功率消耗也隨之改變。所以，對(duì)羅茨鼓風(fēng)機(jī)進(jìn)行變速調(diào)節(jié)就可達(dá)到節(jié)能的目的，而調(diào)速方法也較多。若改為變頻調(diào)速方式調(diào)節(jié)風(fēng)機(jī)風(fēng)量，即能減少風(fēng)機(jī)電耗的浪費(fèi)。一）羅茨鼓風(fēng)機(jī)變轉(zhuǎn)速工作特性1、流量特性羅茨鼓風(fēng)機(jī)的理論流量與轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速的關(guān)系式為羅茨鼓風(fēng)機(jī)的實(shí)際流量為由式（1）和式（2）可知，對(duì)每一臺(tái)具體的羅茨鼓風(fēng)機(jī)，其葉輪外徑、長(zhǎng)度和面積利用系數(shù)都是一個(gè)定值，當(dāng)可忽略容積效率的變化時(shí)，羅茨鼓風(fēng)機(jī)的流量正比于轉(zhuǎn)速。2、功率特性羅茨鼓風(fēng)機(jī)的軸功率為由式（1）和式（3）可知，當(dāng)羅茨鼓風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速n變化時(shí)，其軸功率與轉(zhuǎn)速成正比。3、 轉(zhuǎn)矩特性羅茨鼓風(fēng)機(jī)的轉(zhuǎn)矩為由于羅茨鼓風(fēng)機(jī)的軸功率與轉(zhuǎn)速成正比，因此由式（1）可知，當(dāng)轉(zhuǎn)速變化時(shí)，轉(zhuǎn)矩不變，即羅茨鼓風(fēng)機(jī)屬于恒轉(zhuǎn)矩運(yùn)行。二）變頻調(diào)速的工作原理變頻器調(diào)速的原理是將交流順變成直流，平滑濾波后再經(jīng)過(guò)逆變回路，將直流變成不同頻率的交流電，使電機(jī)獲得無(wú)級(jí)調(diào)速所需的電壓和頻率，從而直接改變和控制電機(jī)的輸出軸功率。羅茨風(fēng)機(jī)的驅(qū)動(dòng)采用交流三相異步電動(dòng)機(jī)，其轉(zhuǎn)速與電源頻率的關(guān)系為[3]由式（1）可知，轉(zhuǎn)速與頻率成正比，只要改變頻率即可改變電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速，當(dāng)頻率在0～50Hz的范圍內(nèi)變化時(shí)，電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)范圍非常寬。變頻器就是通過(guò)改變電動(dòng)機(jī)電源頻率實(shí)現(xiàn)速度調(diào)節(jié)的，是一種理想的高效率、高性能的調(diào)速手段。因此，決定采用變頻調(diào)速技術(shù)對(duì)羅茨鼓風(fēng)機(jī)進(jìn)行技術(shù)改造，不但可達(dá)到節(jié)能目的，同時(shí)也可提高裝置的自動(dòng)控制水平。四、羅茨風(fēng)機(jī)的變頻改造一）、硬件設(shè)計(jì)1、變頻器的選用根據(jù)電機(jī)容量，選用丹佛斯FC300變頻器。丹佛斯FC300系列變頻器的優(yōu)點(diǎn)：（1） 調(diào)速范圍廣，機(jī)械特性硬，精度高，運(yùn)行可靠；（2） 磁通―電流控制（FCC）功能改善動(dòng)態(tài)響應(yīng)特性，并且優(yōu)化電動(dòng)機(jī)的控制；（3） 控制不同的負(fù)載，具有相應(yīng)的V/F特性；（4） 變頻器的PID調(diào)節(jié)器具有較高的品質(zhì)（參數(shù)自整定）可用于簡(jiǎn)單的過(guò)程控制；（5） 快速電流限制功能（FCL），避免運(yùn)行中不應(yīng)有的跳閘；（6）可實(shí)現(xiàn)電動(dòng)機(jī)的過(guò)壓、欠壓、過(guò)熱等功能。2、變頻器控制與調(diào)節(jié)變頻器可通過(guò)在控制柜門“遠(yuǎn)程/本地”開(kāi)關(guān)的切換實(shí)現(xiàn)“遠(yuǎn)程控制”與“本地控制”。“遠(yuǎn)程控制”是在主控室內(nèi)上位機(jī)與變頻器進(jìn)行數(shù)據(jù)通信，操作人員可通過(guò)觸摸屏的畫面對(duì)風(fēng)機(jī)和變頻器的工作電流、頻率、轉(zhuǎn)速以及啟動(dòng)、停止、故障等狀態(tài)進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控。同時(shí)操作人員根據(jù)工藝或外界條件的變化，通過(guò)改變變頻器的頻率來(lái)調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)速。另外，在風(fēng)機(jī)房?jī)?nèi)還裝有一個(gè)本地控制的機(jī)旁操作箱，在風(fēng)機(jī)出現(xiàn)故障時(shí)可在電機(jī)旁進(jìn)行操作。為了保證生產(chǎn)的連續(xù)運(yùn)行，在變頻器出現(xiàn)故障后，可將故障變頻器通過(guò)旁路柜隔離，風(fēng)機(jī)電動(dòng)機(jī)可切換為工頻運(yùn)行或啟、停控制。二）、PLC與變頻器通訊的實(shí)現(xiàn)原除塵系統(tǒng)的配置為：1套PLC主站（S7-300，315-2DP），1個(gè)MP 270觸摸屏，現(xiàn)將兩臺(tái)羅茨風(fēng)機(jī)的Danfoss FC300變頻器通過(guò)現(xiàn)有的PROFIBUS-DP網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行PLC和變頻器的通訊，變頻器通過(guò)PROFIBUS-DP來(lái)實(shí)現(xiàn)電機(jī)的啟/停和調(diào)速控制，并把變頻器的實(shí)際運(yùn)行狀態(tài)通過(guò)PROFIBUS網(wǎng)絡(luò)輸送并顯示在觸摸屏MP 270，從而達(dá)到對(duì)羅茨風(fēng)機(jī)的運(yùn)行控制目的。五、系統(tǒng)調(diào)試及運(yùn)行效果一）系統(tǒng)改造后的調(diào)試完成羅茨風(fēng)機(jī)變頻器改進(jìn)安裝后，并投入系統(tǒng)運(yùn)行前的調(diào)試，目的主要是檢查所選擇的變頻器性能、改進(jìn)方案的功能是否達(dá)到設(shè)計(jì)要求以及滿足實(shí)際生產(chǎn)需要。經(jīng)調(diào)試，變頻器性能運(yùn)行非常穩(wěn)定，達(dá)到設(shè)計(jì)要求。二）運(yùn)行效果變頻器經(jīng)過(guò)一個(gè)月試運(yùn)行及投入正常使用后，從實(shí)際運(yùn)行來(lái)看，變頻運(yùn)行狀態(tài)比較穩(wěn)定，滿足設(shè)計(jì)要求，系統(tǒng)穩(wěn)定可靠。設(shè)備方面由于變頻具有軟啟動(dòng)功能避免了電機(jī)啟動(dòng)時(shí)對(duì)電機(jī)的沖擊損害，轉(zhuǎn)速的降低，對(duì)風(fēng)機(jī)的葉輪、軸承等壽命得以延長(zhǎng)，設(shè)備運(yùn)行狀況良好。1、節(jié)能效益制絲集塵風(fēng)機(jī)的運(yùn)行實(shí)際工頻大約為42HZ，工作電流為32A；卷包集塵風(fēng)機(jī)運(yùn)行實(shí)際工頻大約為40HZ，工作電流為34A。根據(jù)測(cè)定數(shù)據(jù)可計(jì)算有功功率，其公式：P=1.732×U×I×cosα改造前：P1=1.732IV cosα=1.732×380×45×0.85=25.17kW制絲集塵改造后：P2=1.732×380×32×0.85=17.90KW卷包集塵改造后：P3=1.732×380×34×0.85=19.02KW每小時(shí)節(jié)電P節(jié)約=2× P1- P2- P3=13.43kW車間每天兩班生產(chǎn)，工作時(shí)間16小時(shí)，一個(gè)月生產(chǎn)天數(shù)20天，一個(gè)月可節(jié)約電能4296.47 kW。2、設(shè)備影響（1） 避免了電動(dòng)機(jī)啟動(dòng)時(shí)對(duì)電機(jī)的沖擊損害及對(duì)電網(wǎng)的沖擊；（2） 提高了羅茨風(fēng)機(jī)的自動(dòng)控制能力；（3） 減少了羅茨風(fēng)機(jī)及其消聲器等的機(jī)械振動(dòng)、噪聲和沖擊；（4） 由于轉(zhuǎn)速的降低，羅茨風(fēng)機(jī)的葉輪、軸承等壽命得以延長(zhǎng)。六、結(jié)束語(yǔ)變頻器控制技術(shù)用于羅茨風(fēng)機(jī)控制達(dá)到顯著的節(jié)電效果，提高了設(shè)備效率，又滿足了生產(chǎn)工藝要求，并且因此而大大減少了設(shè)備維護(hù)、維修費(fèi)用，經(jīng)濟(jì)效益十分明顯。

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羅茨風(fēng)機(jī) 改變頻率：羅茨鼓風(fēng)機(jī)變頻控制方法指南！

　　原標(biāo)題：羅茨鼓風(fēng)機(jī)變頻控制方法指南！

　　羅茨鼓風(fēng)機(jī)的變頻調(diào)速方法，為了適應(yīng)不同條件下的曝氣，變頻電機(jī)的使用也節(jié)省了工作中的耗電成本！ 是個(gè)更好的設(shè)計(jì)。 由于同步速度與電源頻率成比例，因此只要電源頻率可以連續(xù)變化，就可以實(shí)現(xiàn)無(wú)級(jí)調(diào)速。 變頻調(diào)速不會(huì)人為地增加滑差。 該方法被稱為現(xiàn)代交流調(diào)速的基礎(chǔ)和輔助，是三葉羅茨鼓風(fēng)機(jī)的理想和有前途的速度控制方法。

　　羅茨風(fēng)機(jī)逆變器可分為兩類：AC→DC→AC逆變器和AC→AC逆變器。 前者也稱為帶有直流回路的間接逆變器，后者也稱為直接逆變器。 簡(jiǎn)單地說(shuō)，通過(guò)改變羅茨鼓風(fēng)機(jī)的異步電動(dòng)機(jī)的定子端的輸入功率的頻率來(lái)改變電動(dòng)機(jī)的速度的方式變?yōu)榭勺冾l率調(diào)節(jié)。 羅茨鼓風(fēng)機(jī)中經(jīng)常使用的變頻調(diào)速裝置主要包括可變直接轉(zhuǎn)換型的三種電壓型，電流型和脈寬調(diào)制型。

　　羅茨鼓風(fēng)機(jī)變頻調(diào)速的優(yōu)點(diǎn)是效率高，調(diào)頻無(wú)附加滑差，速度范圍寬，一般可達(dá)20：1，硬特點(diǎn)，調(diào)速精度高，易于實(shí)現(xiàn)無(wú)級(jí)調(diào)速。 由于大多數(shù)逆變器可以實(shí)現(xiàn)能量反饋，因此啟動(dòng)相當(dāng)于分級(jí)啟動(dòng)，因此啟動(dòng)和制動(dòng)的能耗很小。 當(dāng)舊設(shè)備重建時(shí)，由于可以使用原始的籠式電動(dòng)機(jī)，因此減少初始投資是特別有利的。 根據(jù)不同的負(fù)載要求，三葉羅茨鼓風(fēng)機(jī)變頻調(diào)速可以給出不同的協(xié)調(diào)控制模式。 它特別適用于調(diào)節(jié)深度運(yùn)行或頻繁啟動(dòng)，如開(kāi)關(guān)控制的羅茨鼓風(fēng)機(jī)。 此時(shí)，選擇殼體比電動(dòng)機(jī)功率快，并且執(zhí)行節(jié)能操作。

　　對(duì)于變頻電機(jī)的工作原理，用戶可以通過(guò)變頻柜簡(jiǎn)單介紹電機(jī)的Hz，電機(jī)的速度會(huì)降低。 變頻電動(dòng)機(jī)的優(yōu)點(diǎn)在于，在電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速降低之后，電動(dòng)機(jī)產(chǎn)生的轉(zhuǎn)矩不會(huì)改變。 它的功率沒(méi)有變化。 變頻的功率已經(jīng)下降，這在節(jié)省點(diǎn)方面發(fā)揮了作用。 一般來(lái)說(shuō)，大功率用戶將使用更多的頻率轉(zhuǎn)換，而使用低功率的電機(jī)用戶將使用較少的頻率轉(zhuǎn)換。

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羅茨風(fēng)機(jī) 改變頻率：羅茨鼓風(fēng)機(jī)變頻控制柜問(wèn)題：頻率上不去,額定電流超標(biāo)z

　　羅茨鼓風(fēng)機(jī)的變頻控制柜主要起到控制風(fēng)量的作用，而其主要的工作單元為變頻器，羅茨風(fēng)機(jī)的變頻器與離心風(fēng)機(jī)和泵的有一定的差異，所以，不能根據(jù)離心風(fēng)機(jī)的經(jīng)驗(yàn)用于羅茨風(fēng)機(jī)上面。

　　下面我們來(lái)看下這位朋友的遭遇吧，可能會(huì)對(duì)我們有些幫助：

　　人物A:變頻控制柜制造廠家。人物B：使用羅茨風(fēng)機(jī)的企業(yè)。

　　起因：B找A做變頻控制柜。

　　A遇到困難：A制造的變頻控制柜，在使用時(shí)出現(xiàn)問(wèn)題，變頻器調(diào)整為30HZ，實(shí)際運(yùn)行頻率為15HZ。并發(fā)電流過(guò)大的情況，額定電流88A，實(shí)際電流130A。

　　解決過(guò)程：B有4條生產(chǎn)線，加裝變頻器時(shí)，只開(kāi)啟了2條生產(chǎn)線，現(xiàn)全部開(kāi)啟4條生產(chǎn)線，變頻器正常工作。也就是說(shuō)，在空載的情況或者正常負(fù)載的情況，變頻器是可以正常工作的。B開(kāi)啟兩條生產(chǎn)線造成羅茨風(fēng)機(jī)超載運(yùn)行，變頻器失效。通過(guò)空載試運(yùn)行發(fā)現(xiàn)不是變頻器的問(wèn)題，而是工作環(huán)境的問(wèn)題，問(wèn)題又來(lái)了，B為了節(jié)約電能，必須開(kāi)啟兩條生產(chǎn)線，關(guān)閉兩條生產(chǎn)線，還需通過(guò)變頻控制柜控制風(fēng)量，該如何進(jìn)行解決呢？

　　錦工風(fēng)機(jī)小編建議：1、更換相應(yīng)壓力的羅茨風(fēng)機(jī)；2、為羅茨風(fēng)機(jī)加裝泄壓閥，排除超出的壓力。3、更換變頻器，變頻器有多種，存使用適合的變頻器。

　　羅茨風(fēng)機(jī)的性能與離心風(fēng)機(jī)、泵都不同，羅茨風(fēng)機(jī)如果需要配置變頻器，小編建議從廠家直接采購(gòu)，盡量不要選擇變頻控制柜廠家重新進(jìn)行制造。如果您有羅茨風(fēng)機(jī)變頻控制柜的采購(gòu)問(wèn)題，可以聯(lián)系我們的官方客服熱線

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