摘 要：随着我国社会的发展，风机的发展也十分迅速，目前风机的耗电量在总用电量中占有的比例非常大，所以采用调节风机频率的方法进行节能的时代的形式所趋，也是对风机节约能源，提高生产质量和效率有着重要的意义。本文从理论上阐述变频节能对风机节能的好处，从实践上证明变频节能是非常有效的节能方式。
关键词：风机节能 变频节能 理论基础
中图分类号：TM921.51 文献标识码：A 文章编号：1672-3791（2018）01（b）-0064-02
在农业和工业的生产生活中，风机以及泵类的一些器械是非常重要的，有关数据调查表明风机和泵类器械在全国总用电中，每年都是30%以上，但是风机在使用的过程中很少采取改变转速，大多是鼠笼式异步电动机拖动，如果需要对风量进行调节，就采用调挡风板，这种方法在风机的风量调节中十分受用，因为这种方法简单易操作，但是对于能量的损失是非常大的，所以是得不偿失的，从节约能量的根本目的出发，这种方法是不可取的，一定会被时代所淘汰，因为风机的风量是由发电负荷所决定的，所以对风机采取变频技术，能够有效的节约能源，并且能够控制风量，一些电场已经采取了风机的变频节能改造，其效果明显。
1 风机能够节约能源的根本依据
1.1 风机的基本原理
风机的用电最好的是选择交流电，因为交流电可以保持风机的抽风管内的气压稳定在一定的范围内，但经常需要人为地对其进行调节，虽然工作人员可以把风机的工作状态调整到工作需要，但是方法的不同会导致调节的效率有很大的出入。但是变频调节就可以很好的解决这一问题，变频调节在频率范围，低转速，高转速上有很大的优势，能比人工调节风机节省出更多的能源。
1.2 根据风机参数分析风机节能
根据风机风能的换算公式可以明显的看出，在气温和气压等环境因素不变得情况下，风量与转速时成正比的，风压与转速成正比，由此可以看出，可以采用调节风机的转速对风机进行风量的控制，这种方法也属于减少风机的空气阻力，当所需风量下降到正常的80%，其转速也进行相应的减少，这会相应的减少额定功率，但是也要考虑到其中的附加控制装置等的影响，但尽管如此，节能的效果也是显著的，所以，在风机上采用变频节能是非常有效的方法。
1.3 根据风机性能分析分析风机节能
图1是管网风阻特性曲线，在这个曲线上，风机可以根据其特点，把风压和风速表达在曲线上。风压和风量的特性可以用曲线1表示，管网风阻特性是用曲线2表示，曲线3是调节风门后管风阻特性。假设风机工作在A点效率最高，此时风压为H2，风量为Q1，轴功率P1与Q1、H2的乘积成正比，可用面积AH2OQ1表示。如果生产工艺要求，风量需要从Q1减至Q2，这时用调节风门的方法相当于增加管网阻力，使管网阻力特性变到曲线3，系统由原来的工况点A变到新的工况点B运行。风压反而增加，轴功率P2与Q1、H1的乘积成正比，用面积BH1OQ2表示。显然轴功率下降不大。如果采用调速控制方式，风机转速n1降到n2，系统由原来的工况点A变到n2状态下风压一风量特性曲线4上新的工况点C运行。可见在满足同样风量Q2的情况下，风压大幅度降低至H3，功率P3随着显著减少，用面积CH3OQ2表示。与调节风门相比，节省的功率损耗为△P=（H1-H3）Q2，用面积BH1H3C表示。显然，节能的效果是十分明显的。
2 风机变频调速的原理
（1）由电机理论可知，异步电动机的转速可表示为：
n=60f（1-s）/p （1）
式（1）中，f为电动机的电源频率；
n为异步电动机的转速；
s为电动机转差率；
P为电动机极对数。
从公式（1）中可以看出，想要改变电动机的转速可以通过改变电源的频率F，当电源的频率在50Hz以内，电动机的改变范围是非常大的，所以风机的变频调节就是通过调节电动机的电源频率来对速度进行调节的。以交直交变频器为例；在变频调速中使用最多的交—直—交变频调速器是电压型变频调速器，由整流器、滤波系统、逆变器和控制系统4个部分组成。整流器（或称顺变器）的作用是把定压定频交流电源变换为可调直流电，然后作为逆变器的直流供电电源；滤波器吸收整流回路中脉动电压及逆变器回路产生的脉动电流；逆变器的作用是将直流电源变换为可调频率的交流电，在所确定的时间里有规则地使6个功率开关器件导通、关断，从而将直流功率变换为所需电压和频率的交流输出功率；变频器内部的控制是用微机实现的，对变频器的操作有两个途径；其一是用面板上的键盘；其二是外控，即从机内控制端子上引出线来，在一个合适的地方对变频器进行控制。
（2）风机变频控制的实际操作。
由图2可知，一个变频调节器的组成是由变频器，调节器和流量传感器组成，此机器的控制过程是由将管道设置的流量传感器输出的流量信号与流量给定值之间的偏差，经过调节器去改变变频器的频率指令，使电机的电流频率改变，实现调和流量的目的。使用变频调节器的优点是在调节的过程当中可以通过机器控制使风机能够平稳的调节，可以调整的范围大，通过机器输入能够使工作人员的工作效率得到提高，也能保证机器的平稳运行以及设备和工作人员的安全。
3 变频节能技术的推广
在对风机采用变频技术后，可以说节能效果显著，并且工作效率和产品质量提升明显，但是与国际上技术发达的国家相比较，我们的节能技术还是有待发展，没有达到世界一流的水平，与最先进的技术相比较我们还是有很大的差距，另外我国风机的变频节能技术没有得到广泛推广，很多的地区和地方都在用旧技术，这是因为一部分企业对于节能没有重视，也对节能技术缺乏足够的了解，没有整改企业的技术，好的先进技术没有得到好的推广。这种问题的解决应该从企业出法，使企业对节能技术得到足够的认识，使内部的工作人员对新的技术能够很好的接受，再者，政府应该起到引导和支持的作用，启动政府资金加强企业的技术改革。
4 变频调速的应用
在一般的应用单位中，每个供暖锅炉需要配置引风机、鼓风机、炉排电机3种机器，通过变频驱动和工频驱动两种驱动方式的比较可知，再进行相同的风量耗费能量后变频的驱动器节能高出工频的40%，这种节能效果是非常可观的，也能很好地延长设备的维修周期，通过鼓风机的加入可以使煤得到充分燃烧，既能节省煤的使用也能减少污染气体的产生。
5 结语
变频技术的发展的基于现代为微电子技术，随着科技技术的不断发展，新的技术不断产生，通过实践的证明，变频技术的使用使得风机设备的耗能得到很大的减少，体现了节能的理念，所以，变频调节是理想的驱动控制调速技术，世界上发达的国际技术已经大量投入使用变频调节技术，这项技术在我国也得到了广泛重视，得到了大力推广，因为通过变频调节后的设备的稳定性好，可靠性高，维修周期长，能够提高工作效率，能够更好地体现节能这一主题。
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