矿用风机变频改造方案.doc

矿用风机变频改造方案 一、功能说明 1、电流、电压、功率、风量、风压、负压、风速、轴承温度指示。 2、风机电机使用变频控制。 二、设计方案 1. 组成、 控制系统主要由以下部件组成软启动器、空开、接触器、温度传感器、压力传感器、流量传感器、电压表、电流表、压力表、流量表、机柜等。 2. 方案概述、 风机启动时，软启动器输出的电压以设定的斜率从零开始增加，当达到风机额定值时，接通旁路接触器。在风机运行中，如要切到反向运行，须先停止电机，此时断开旁路接触器，软启动器输出的电压以设定方式减少为零。软起停止输出后，风机因惯性还在转，直到检测到风机停转后，切换指示灯亮，才能进行反转操作。 机柜（一）示意图 变频在风机节能中的应用 一、简介 目前在我国各行各业的各类机械与电气设备中与风机配套的电机约占全国电机装机量的60，耗用电能约占全国发电总量的三分之一。特别值得一提的是，大多数风机在使用过程中都存在大马拉小车的现象，加之因生产、工艺等方面的变化，需要经常调节气体的流量、压力、温度等；目前，许多单位仍然采用落后的调节档风板或阀门开启度的方式来调节气体的流量、压力、温度等。这实际上是通过人为增加阻力的方式，并以浪费电能和金钱为代价来满足工艺和工况对气体流量调节的要求。这种落后的调节方式，不仅浪费了宝贵的能源，而且调节精度差，很难满足现代化工业生产及服务等方面的要求，负面效应十分严重。 变频调速器的出现为交流调速方式带来了一场革命。随着近十几年变频技术的不断完善、发展。变频调速性能日趋完美，已被广泛应用于不同领域的交流调速。为企业带来了可观的经济效益，推动了工业生产的自动化进程。 二、变频器工作原理及技术规范 1、变频器原理介绍 变频器是利用电力半导体器件的通断作用将工频电源变换为另一频率的电能控制装置。低压变频器主要采用交直交方式，先把工频交流电源通过整流器转换成直流电源，然后再把直流电源转换成频率、电压均可控制的交流电源以供给电动机。变频器的电路一般由整流、中间直流环节、逆变和控制4个部分组成。整流部分为三相桥式不可控整流器，逆变部分为IGBT三相桥式逆变器，且输出为PWM波形，中间直流环节为滤波、直流储能和缓冲无功功率。通过变频可以自由调节电机的速度。如图1为变频器内的控制电路框图。 图1 变频器内的控制电路框图 2、 传统操作方式的缺点是（1）电机及风机的转速高，负荷强度重，电能浪费严重；（2）调节精度差，控制不精确；（3）电气控制直接起动，启动时电流对电网冲击大，需要的电源（电网）容量大，功率因素较低；（4）起动时机械冲击大,设备使用寿命低；（5）电气保护特性差，当负载出现机械故障时不能瞬间动作保护设备等。采用变频器可实现大的电动机的软停、软起，避免了启动时的电压冲击，减少电动机故障率，延长使用寿命，同时也降低了对电网的容量要求和无功损耗。 三 、投资与节能 变频节能系统（装置）在各类调速系统中使用时其节能效果对于单台设备可做到20-55，在风机这类设备的一般应用的节能效果平均也可做到20-50，在未受到其它因素的影响的情况下一般可取平均值，这些节能效果平均值是由实际应用中得到，权威性数据可由市场上公开出售的资料（书）查到；通过这些数据再进行一些简单的投资回收率的计算可知变频节能系统（装置）的投资回收期一般为 6-15个月（这是经验值也是权威数据）。 四、采用变频器控制将有以下诸多优点 1、采用变频器控制电机的转速，取消挡板调节，降低了设备的故障率，节电效果显著； 2、采用变频器控制电机，实现了电机的软启动，延长了设备的使用寿命，避免了对电网的冲击； 3、电机将在低于额定转速的状态下运行，减少了噪声对环境的影响； 4、具有过载、过压、过流、欠压、电源缺相等自动保护功能； 5、变频具有工/变频切换功能，能够保证生产的连续性。 实践证明，变频改造具有显著的节电效果，是一种理想的调速控制方式。既提高了设备效率，又满足了生产工艺要求，并且还大大减少了设备维护、维修费用，另外当采用变频调速时，由于变频装置内的直流电抗器能很好的改善功率因数，也可以为电网节约容量。直接和间接经济效益十分明显。