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[摘要]风机在运行过程中需要耗费大量能源，但随着低碳社会的发展，节约能源已经成为工业生产中备受关注的课题。将负荷相匹配、变频器的使用、抗电磁干扰等变频技术节能要点科学应用于风机的交流调速中，可以较好地实现风机的节能降耗，还可以降低设备故障率。
[关键词]风机；变频；节能技术；研究
在现代社会工业生产中，风机的应用十分广泛。风机在运行的过程中需要耗费大量能源，但随着低碳社会的发展，节约能源已经成为工业生产中备受关注的一个课题，同时，能源的节约利用，也可以为工业生产进一步降低生产成本，提高企业经济效益。因此，需要对风机变频节能技术做进一步的研究，更好地提高能源利用率，延长风机使用寿命，实现降低生产成本，提高企业经济效率的目的。
1变频技术概述
变频技术属于电子技术中的一种。变频技术诞生背景是交流电机无级调速的广泛需求，而传统的直流调速技术因体积大故障率高而应用受限。变频器是基于变频技术应用的电气设备，主要是通过对电源频率的调控，调整电机的功率、实现电机的变速运行,以达到省电的目的。变频器控制用于以电机带动为主要驱动力的场合中，对电机转速的控制精度较高，不受电机复杂的工作系统及工作条件的限制，能够满足电机长时间高负荷的工况运行。变频器工作在低频工况时，力矩较大，输出平衡。可以实现高性能的矢量控制，同时，具有良好的转矩动态响应能力，可以较好地实现电机停车减速控制，稳速精度高，抗干扰能力强等特点。在工业生产中，电机能耗占比高，通过变频调速一般可平均节能30％以上，节能效果显著，电机节能空间巨大。将变频技术应用于电机控制，可以较好实现节能增效的目的，也可以为工业生为奠定良好的控制基础。
2变频节能技术在风机设备中的应用
在我国目前的风机设备中，风机的运转采用异步电机直接驱动的方式来实现，虽然也有一定的节能效果，但也存在有不少缺陷和问题。如风机启动时启动电流过大，易产生较大的机械冲击，电气保护特性较差等不足。尤其在电机负载比较大的工况下，对风机设备的使用寿命和安全运行都有较大影响，也常常导致风机设备因电机过热导致烧毁、机械故障增加等不良运行状况。如果在风机设备中能够采用变频技术，不仅可以较好地实现节能的目的，同时，在管路性能曲线不变的状况下，通过变频变速来改变风机的性能曲线，进而使风机工作点发生改变。依据流体动力学相关的知识，结合风机运行情况，可得出以下三种关系：①Q∝n；②p∝T∝n2；③P∝T•n∝n3；其中Q：代表风量；p：代表风压；n：代表转速；T：代表转矩；P：代表轴功率。从①中，可以看出风机的风量与风速二者成正比关系，从②可以看出轴功率与转速的2次方成正比，从③可以看到轴功率与转速的3次方成正比。如果在风机运行过程中，需要风量降低时，电机速率下降，理论分析可知电机耗能将随转速3次方下降，驱动风机工作的电动机电功率消耗也将随之降低，因此，根据风机不同的工作状态对电机转速进行相应地调整，对于风机节能降耗效果明显。一般而言，常用的工业风机的功率因数在0.6～0.7之间。如果使用了变频调速技术后，因为变频器内部有滤波电容工作，对于无功损耗的降低有益，同时，也增加了电网有功功率，使得风机的功率因数得到提高。另一方面，风机使用变频技术后，可以实现风机软启动，使得风机在启动时电流从零开始逐步递增额定电流，这样就缓解了风机在启动瞬间对电网的冲击，也使工业供电容量效率得到提高，尤其对于大型风机设备而言，变频技术的应用效果更加明显。在风机平稳启动时，对风机相关附属设施（如阀门等）使用寿命有很好的延长作用。总之，变频技术在风机中的应用，是一种理想的、高效的调速控制方式，对于风机类设备驱动控制场合取得了显著的节电效果。这样不仅可以使得风机设备的使用寿命延长，还可以提高设备使用效率，降低设备维护和维修费用，对企业经济效益的提高有很好作用。
3风机变频节能技术要点
3.1负荷相匹配
在风机变频节能技术应用时，应保证风机在不同负荷运行时均能获得最佳节能效果。因此，在变频器的选取时，应结合风机功率的大小和使用环境的不同，科学选取变频器型号，保证其容量与实际负荷相匹配，同时，应留有一定的裕量空间，裕量一般应控制在10%以内。
3.2变频器的使用
在风机变频器应用时，为了降低变频器出线侧输出电压高次谐波，通常在变频器输出端并联的电力电容器，但这样也会造成输出端被电流冲击，对设备运行的可靠性造成影响。为了解决这个问题，可以采取在变频器输出端串联一个电感的方法，不仅可以有效地降低谐波，同时也可以降低电流冲击。再者，应避免在变频器输出端设置电磁开关来控制电机启停，应通过变频器对风机启停进行控制。
3.3抗电磁干扰
为达到良好的变频调速设计效果，应避免电磁干扰对电机运行效率的影响，这就需要重视对电磁干扰的应对，如根据实际生产需求选择屏蔽、隔离、滤波、接地等技术，另一方面重视抗电磁干扰处理。
4结语
将变频技术应用于风机的交流调速中，可以较好地实现变频控制器条件代替传统能耗较为严重的挡风板式调节，不仅可以很好地实现节能降耗还可以降低设备的震动频率，减少风机受到电流冲击，降低风机故障发生几率，，实现风量、风压的自动调节，达到节能效果。
【参考文献】
[1]陈建国.高压变频调速节能技术在除尘风机上的应用[J].电气技术，2013（1）：84-86.
[2]李俊杰.变频器节能技术在高压风机中的应用[J].科技与企业，2012（24）：326.
作者:张绍杰 单位:洛阳北玻台信风机技术有限责任公司
