罗茨风机使用变频器矢量控制_罗茨鼓风机

罗茨风机使用变频器矢量控制：罗茨风机系统节能改造研究

　　山东锦工有限公司是一家专业生产罗茨风机、罗茨鼓风机等机械设备公司，位于有“铁匠之乡”之称的山东省章丘市相公镇，近年来，锦工致力于新产品的研发，新产品双油箱罗茨鼓风机、水冷罗茨鼓风机、油驱罗茨鼓风机、低噪音罗茨鼓风机，赢得了市场好评和认可。此类产品已广泛应用于电力、污水处理、环保、化工、钢铁、建材、农药、制药等行业。产品和服务远销全国各地及东南亚，深受客户好评。

　　1 罗茨风机自动调节功率问题

　　对于罗茨风机系统来说，由于交流电动机自身没有功耗调节装置，不能像锅炉主机一样自动调节输入输出功率，当系统负荷下降以后，罗茨风机系统仍不得不以最大转速运行，造成实际耗电大量浪费的现象。如果安装WG2008系列智能节电一体柜系统，就能根据实际负荷量的大小，动态地自动或手动调节鼓风引风量和消耗功率，把系统不需要的那部分耗电节省下来。（一般节电率可达30%-70%左右）

　　2 电动机轻载运行时的低效率问题

　　由于电动机的负载特性在负载发生变化时是由无数条负载特性U/I曲线组成的。因此，单纯改变电动机的电源频率并不能最大限度达到节能的目的。

　　当电机负荷减小时，电流曲线的最低点会发生平移，此时如果不能及时找到电流曲线的最低工作点并输出相应的电压值，仍会有较大一部分电能被白白浪费掉（大致在7%―10%左右）

　　3 节电原理

　　罗茨风机属平方转矩负载，根据流体力学的知识可知：

　　①罗茨风机的流量与水泵的转速成正比；

　　②罗茨鼓风机的扬程与转速的平方成正比；

　　③罗茨风机的轴功率与转速的立方成正比。

　　也就是说当罗茨风机转速下降20%时，流量也同比例下降了20%，但扬程却下降了（h-ho）/h×100%=[h（1-0.64）]/h×100%=36%，轴功率下降了48.8%，这时的轴功率即为节电率。当转速下降时扬程以转速的平方形式下降，轴功率则以转速的立方形式下降，而流量只是同比例下降（见表1）。

　　罗茨风机的使用率比较高，造型容量都比较大，但在实际使用过程中时大时小甚至及小，而罗茨风机仍旧按照额定的功率运行，故而造成了浪费。现通过VF2000系列变频器恒温自动控制来进行节能改造，在按实际温度需求量的情况下进行节能，这样既不影响生产又能达到更好的节能效果。

　　从流体力学的理论角度分析：

　　罗茨风机的流量与转速成一次方关系：Q11/n1∝Q2/n2

　　罗茨风机的功率与转速成三次方关系：P1/（n1）3∝P2/（n2）3

　　4 采用变频节能装置的优点、特点

　　4.1 矢量控制电机参数自动调节

　　特点：内建动态参数自动调节功能，可自动识别电机参数，确保系统的稳定性和精确性。变频器运转在无感矢量控制演算系统，提供额外的转矩补偿电压，除了补偿负载增加造成的转差，并且增加电机低速运转转矩。

　　优点：实现参数可以用自动调谐，低频转矩大，转速精度高。采用先进的可编程式端子，并且配合各种产业机械常用的预设功能，可让用户随心所欲地发挥本产品的许多附加功值。

　　4.2 谐波小

　　WG2008系列变频器大功率都内置有直流电抗器减小了谐波，也提高了对电源动态干扰的抵抗力。

　　设备在全电压启动、运行、停止的过程中，由于无法及时有效地调节设备，会使机械产生严重震动并且噪音增加等现象，这些现象都有极大的破坏性，并会增加进线变压器的负荷状况。采用WG2008系列变频智能控制系统后，可以通过延长升、降速时间来延长起动或停机的过程，即使在运行过程中，也要通过对工作频率点的选择，跳过容易引起设备共振的工作点，从而使轴承的磨损减轻，设备的工作寿命延长。

　　5 控制原理

　　由于罗茨鼓风机系统中设备的设计和选用是根据系统在外部环境、温度条件最差，设备的各支路满负荷运行，再加上一定设计余量来确定的，但实际使用中，绝大多数时间罗茨风机系统是在非满负荷状态下运行，这样系统长时间工作于低效率状态，有时甚至出现风门关闭而罗茨风机仍不得不全速运行的现象，造成很大的能源浪费，因此，具有极大的节能潜力。

　　根据国际通行的“最低限度满足使用”的原则，通过直接控制结果变量，对系统进行运行工况实时跟踪，自动调节罗茨风机的运行状况，使系统始终保持在高效节能和最佳的运行状态。

　　6 综述

　　采用变频器恒温自动控制来进行节能改造，设立参数自动调节功能，可自动识别电机参数，确保系统的稳定性和精确性。变频器运转在无感矢量控制演算系统，提供额外的转矩补偿电压，除了增加电机低速运转转矩之外，并且可以补偿负载增加造成的转差。

　　同时变频器大功率都内置有直流电抗器减小了谐波，也提高了对电源动态干扰的抵抗力，从而使轴承的磨损也大大减轻，设备的工作寿命将大大延长。

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罗茨风机使用变频器矢量控制：罗茨鼓风机节能改造经验

　　原标题：罗茨鼓风机节能改造经验

　　山东锦工有限公司是一家专业生产罗茨风机、罗茨鼓风机、回转式鼓风机等机械设备公司，位于有“铁匠之乡”之称的山东省章丘市相公镇，近年来，锦工致力于新产品的研发，新产品双油箱罗茨鼓风机、水冷罗茨鼓风机、油驱罗茨鼓风机、低噪音罗茨鼓风机，赢得了市场好评和认可。产品和服务远销全国各地及东南亚，深受客户好评。

　　一污水处理厂客户对罗茨鼓风机进行技术改造后，跟我们交流节能改造技术经验，下面锦工技术人员简要总结一下，罗茨鼓风机节能改造的经验，全是干货。

　　首先，客户改变了过去以调节出口阀门大小方式来调节风压或风量的生产方式，劳动强度减轻，调节的及时性好，单机能耗明显下降。

　　其次，客户加装了锦工罗茨风机专用变频器，变频器对风机实行节能改造后具有以下几点优点：

　　1、提高功率因素，减少无功功率损耗 ；

　　2、采用变频器控制具有自动节能控制功能，能根据负载情况自动调整电压和频率，使电机运行在最高效率状态下；

　　3、变频器具有先进的磁通矢量控制，低频输出额定转矩，能对罗茨风机实行强有力的控制 ；

　　4、节约能源，降低运行成本；

　　5、实现软启动、启动时无大电流冲击；

　　6、延长螺茨风机的使用寿命。

　　最后，客户总结，在污水处理系统中，各种水泵也需要节能，我们可以根据工艺的需要，采用变频器控制，来达到节能的目的，同时，在水泵安装的时候，也要注意以下几点来达到节能的目的。

　　1、选择合理的安装位置，减少弯头，使出水口正对水池。

　　2、缩短管路。

　　3、扩大出水管径。

　　4、在进水能保持清洁的情况下，可去掉滤网。

　　5、调整轴向间隙，防止叶轮口环和轴向间隙不恰当，使用时应根据水泵的出厂说明调整。

　　6、及时消除管道堵塞物。异物留在进水管、叶轮或导流壳流道内，都将使出水量减少。

　　7、防止水泵进气。水泵进了空气，出水量会明显减少，应对各密封部位检查维护。

　　8、采用联轴器直接传动代替平皮带，可提高传动效率。

　　9、有些地方，能不用底阀的尽量不用底阀。

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罗茨风机使用变频器矢量控制：风机，泵类，恒功率负载如何选择变频器的控制方式

　　风机和系类负载如何选择变频器控制方式

　　这类负载在过载能力方面要求较低，由于负载转矩与速度的平方成反比，所以低速运行时负载较轻(罗茨风机除外)。又因为这类负载对转速精度没有什么要求，故选型时通常以价廉为主要原则，选择普通功能型变频器，也可直接选择专门用于风机、水泵的变频器(如富士的P型)，以更好地实现节能。在变频器不枢分所适用负载的情况下，可选择比恒转矩输出的变频器较小一挡规格的通用变频器。

　　恒功率负载如何选择变频器控制方式

　　车床、刨床等恒功率负载，从速度精度和动态要求出发，尽可能选择特性较好的矢量变频技术控制方式。这是因为矢量控制除用于一般调速外，更适用于宽范围的调速系统和伺服系统。在通常情况下，应进行速度或转矩闭环。

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