2000年8月9日收到成都市610043風(fēng)機(jī)調(diào)節(jié)方式與國(guó)產(chǎn)高壓變頻器的發(fā)展動(dòng)態(tài)楊亞民成都市佳靈電氣制造公司介紹了風(fēng)機(jī)的各種調(diào)節(jié)方式及其節(jié)能效果。指出了高壓變頻器是節(jié)能效果比較佳的調(diào)節(jié)方式。詳細(xì)地闡述了國(guó)產(chǎn)高壓變頻器的發(fā)展動(dòng)態(tài)、性能特點(diǎn)以及其推廣價(jià)值一、概述風(fēng)機(jī)是量大面廣的通用耗電設(shè)備，特別是大容量風(fēng)機(jī)，所配置的高壓、大功率電機(jī)，其能耗對(duì)生產(chǎn)成本的影響很大。作為用戶，希望使用效率更高的風(fēng)機(jī)，提高單體設(shè)備的效率，節(jié)約能耗，但是許多高效風(fēng)機(jī)在現(xiàn)場(chǎng)往往處于低效運(yùn)行狀態(tài)。

　　實(shí)際上，現(xiàn)場(chǎng)風(fēng)機(jī)并非處于設(shè)計(jì)工況（比較佳工況）下工作，而是在變工況下運(yùn)行。為滿足其相應(yīng)的變化，需對(duì)風(fēng)機(jī)的工況進(jìn)行調(diào)節(jié)，通過(guò)有效地調(diào)節(jié)，可使風(fēng)機(jī)工況既滿足用戶對(duì)壓力和流量的要求，又能比較大限度地節(jié)能。可見(jiàn)，調(diào)節(jié)與節(jié)能是息息相關(guān)的。僅達(dá)到用戶對(duì)壓力或流量的要求而不顧及節(jié)能效果，甚至連用戶要求都做不到的調(diào)節(jié)均不能認(rèn)為是有效調(diào)節(jié)。有效的調(diào)節(jié)應(yīng)該是：滿足用戶變工況要求，擴(kuò)大穩(wěn)定工作范圍，防止喘振，實(shí)現(xiàn)比較大限度地節(jié)能。

　　二、風(fēng)機(jī)調(diào)節(jié)方式風(fēng)機(jī)調(diào)節(jié)主要是流量的調(diào)節(jié)，而流量的大小取決于工作點(diǎn)的位置，因此，工況調(diào)節(jié)就是改變工作點(diǎn)位置。通常有以下方法，一是改變風(fēng)機(jī)本身性能曲線二是改變管路特性曲線三是兩條曲線同時(shí)改變。

　　風(fēng)機(jī)常用的調(diào)節(jié)方式（不含風(fēng)機(jī)設(shè)計(jì)本身）如下：（ 1）恒速調(diào)節(jié)高效風(fēng)機(jī)換低效風(fēng)機(jī)小葉輪換大葉輪截短葉輪外徑減少葉數(shù)，拆摘葉片前（中、后）導(dǎo)葉控制，靜葉可調(diào)改變動(dòng)葉安裝角，動(dòng)葉可調(diào)臺(tái)數(shù)組合控制，串?并聯(lián)ON O FF開(kāi)關(guān)控制進(jìn)口節(jié)流出口節(jié)流變?nèi)~片寬度變擴(kuò)壓器安裝角聯(lián)合調(diào)節(jié)其它（ 2）變速調(diào)節(jié)變頻調(diào)速調(diào)壓調(diào)速風(fēng)機(jī)調(diào)節(jié)方式與國(guó)產(chǎn)高壓變頻器的發(fā)展動(dòng)態(tài)電磁調(diào)速變極對(duì)數(shù)調(diào)速串級(jí)調(diào)速（或轉(zhuǎn)子串電阻）無(wú)換向器電動(dòng)機(jī)調(diào)速液力耦合器（ HKD）油膜滑差離合器（ HVD）多級(jí)液力變速傳動(dòng)裝置（ M SVD）其它在現(xiàn)場(chǎng)，因用戶需要的變化是絕對(duì)的、經(jīng)常的，而不變化卻是相對(duì)的、暫時(shí)的，因此調(diào)節(jié)是一個(gè)至關(guān)重要的技術(shù)，根據(jù)用戶經(jīng)濟(jì)條件、技術(shù)能力、管理水平選擇風(fēng)機(jī)調(diào)節(jié)方式是救火機(jī)制決策。要側(cè)重風(fēng)機(jī)系統(tǒng)運(yùn)行效率指標(biāo)值，真正按經(jīng)濟(jì)運(yùn)行來(lái)選擇調(diào)節(jié)方式，才能取得更好的經(jīng)濟(jì)效益。

　　三、風(fēng)機(jī)調(diào)節(jié)節(jié)能原理及效果同一系列風(fēng)機(jī)必相似，同一臺(tái)風(fēng)機(jī)在不同轉(zhuǎn)速下的性能參數(shù)也必遵守相似定律。利用相似定律，控制或預(yù)測(cè)風(fēng)機(jī)的性能參數(shù)，也可了解節(jié)能原理。

　　參數(shù)僅流量Q全壓p功率效率Z注：腳標(biāo)0為變化前參數(shù)。

　　從表1可看出，功率的變化是流量（轉(zhuǎn)速）比例的三次方。其變化曲線列于圖1.

　　風(fēng)機(jī)在變工況運(yùn)行中，若電機(jī)耗用功率越接近理想曲線，就越節(jié)能。雖然風(fēng)機(jī)采取不同的調(diào)節(jié)方式都可達(dá)到調(diào)節(jié)作用，但節(jié)能效果卻是不同的。

　　如圖2所示，調(diào)節(jié)深度愈大，節(jié)能效果愈顯著，特別是變頻調(diào)速曲線接近理想曲線，其運(yùn)行能耗比較低。

　　在各種調(diào)節(jié)方式中及不同的調(diào)節(jié)深度下，風(fēng)機(jī)電動(dòng)機(jī)的輸入功率及損耗不同，選擇幾種接近的作比較。

　　風(fēng)量軸功率低效調(diào)速裝置變極電機(jī)調(diào)速變頻調(diào)速電機(jī)輸入總損失電機(jī)輸入總損失電機(jī)輸入總損失四、國(guó)產(chǎn)高壓變頻器的發(fā)展動(dòng)態(tài)1999年5月，中國(guó)自動(dòng)化學(xué)會(huì)電氣自動(dòng)化專委會(huì)和中國(guó)電工技術(shù)學(xué)會(huì)電控裝置專委會(huì)在上海寶鋼聯(lián)合召開(kāi)了全國(guó)高壓、大容量變頻調(diào)速技術(shù)研討會(huì)，說(shuō)明高壓電機(jī)采用變頻調(diào)速技術(shù)越來(lái)越為各行各業(yè)所重視，從使用效果來(lái)看，是解決電老虎的有效途徑。然而阻礙高壓變頻器進(jìn)一步推廣應(yīng)用的關(guān)鍵問(wèn)題是國(guó)外產(chǎn)品高昂的價(jià)格。

　　作為變頻行業(yè)民族品牌的制造商，我公司擔(dān)起了此項(xiàng)重任。

　　□節(jié)能佳靈公司利用多年來(lái)在變頻調(diào)速方面的技術(shù)儲(chǔ)備，對(duì)逆變器件的應(yīng)用進(jìn)行了前瞻性研究，在IGBT直接串聯(lián)高壓方式上解決了世界級(jí)難題，使高高變頻器的拓樸系統(tǒng)簡(jiǎn)化，在降低成本，提高可靠性方面，具有強(qiáng)大的優(yōu)勢(shì)。可向市場(chǎng)提供較低價(jià)格的高壓調(diào)速方案（見(jiàn)圖3）。

　　產(chǎn)品主要性能如下。

　　1.高壓直接輸入二極管整流器，經(jīng)直流平波電抗器，使諧波含量與直流波紋系數(shù)大大降低，通過(guò)IGBT逆變、PWM方式控制，加上濾波器，使諧波含量完全滿足國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)和GBn14549 93標(biāo)準(zhǔn)，實(shí)現(xiàn)無(wú)污染的綠色電源。

　　2.真正的直接高壓整流。采用高壓二極管模塊直接整流，無(wú)輸入、輸出變壓器。獨(dú)創(chuàng)的IGBT串聯(lián)直接高壓二電平方式，性能良好，效率高達(dá)98. 8 3.直流端采用了功率因數(shù)提升電抗器，使系統(tǒng)的功率因數(shù) 0. 97，并能有效抑制di /dt的上升，確保逆變部分的安全性和可靠性。并可根據(jù)用戶的需要，訂作全I(xiàn)GBT整流，具有能量直接往電網(wǎng)回饋的功能。

　　4.佳靈獨(dú)家IGBT串聯(lián)直接高壓逆變，采用吳氏1 /3向限動(dòng)態(tài)均壓、鉗壓技術(shù)，克服了當(dāng)今世界IGBT不能串聯(lián)使用的高科技難點(diǎn)，經(jīng)SPWM控制，使系統(tǒng)性能整體起到確立世界一流高壓變頻器的地位。

　　5.系統(tǒng)主元件全為進(jìn)口的先進(jìn)產(chǎn)品， IGBT采用西門(mén)子比較新模塊，系統(tǒng)使用元件少，控制電路簡(jiǎn)單，系統(tǒng)控制采用變頻專用單片機(jī)控制，使系統(tǒng)可靠性高、易于維護(hù)及維護(hù)費(fèi)用低。

　　6.配置輸出濾波器，抑制諧波，大大減少了加到電動(dòng)機(jī)的電壓諧波含量，可對(duì)任何標(biāo)準(zhǔn)的鼠籠式電動(dòng)機(jī)供電，原有的電動(dòng)機(jī)不需更換也不必降低容量使用。

　　7.先進(jìn)的高壓IGBT變頻器，具有高性能、高可靠性、低價(jià)位及維護(hù)費(fèi)用低的特點(diǎn)。

　　8.是當(dāng)前高壓變頻器中，容量相等、體積比較小、造價(jià)比較低、比較實(shí)用、實(shí)惠的經(jīng)濟(jì)型高壓變頻器。

　　9.預(yù)留12脈沖輸入變壓器功能端，若用戶電機(jī)容量 1200kW，并特別要求諧波含量的高指標(biāo)，可另購(gòu)增12脈沖輸入變壓器。

　　配置有專門(mén)開(kāi)發(fā)的計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)，在遠(yuǎn)離高壓工作室的控制室內(nèi)，可形象、直觀地對(duì)運(yùn)行狀況進(jìn)行監(jiān)控，對(duì)變頻器運(yùn)行參數(shù)進(jìn)行調(diào)整，可對(duì)實(shí)時(shí)曲線和歷史曲線調(diào)閱和打印，并有故障報(bào)警等完善的實(shí)時(shí)監(jiān)控功能。

　　國(guó)產(chǎn)高壓變頻器的發(fā)展，無(wú)疑將促進(jìn)國(guó)內(nèi)風(fēng)機(jī)調(diào)節(jié)方式向變頻調(diào)速方向發(fā)展，這將對(duì)用戶運(yùn)行費(fèi)用的降低和改善產(chǎn)品質(zhì)量帶來(lái)很大的收益。

　　五、調(diào)節(jié)方式的進(jìn)步，將促進(jìn)運(yùn)行管理水平的提高風(fēng)機(jī)只有在使用中才能反映出它的經(jīng)濟(jì)性，即使是一臺(tái)高效率的風(fēng)機(jī)，但由于使用和選型不當(dāng)，也將變成一只電老虎，造成這種現(xiàn)象主要有以下因素：1.風(fēng)機(jī)選型不當(dāng)，設(shè)計(jì)流量、壓力層層加碼，造成大馬拉小車(chē)2.調(diào)節(jié)手段落后，調(diào)節(jié)水平低3.管網(wǎng)布置不合理，影響風(fēng)機(jī)性能發(fā)揮4.科學(xué)管理不足，泄漏嚴(yán)重5.現(xiàn)有風(fēng)機(jī)品種規(guī)格少，設(shè)計(jì)受制約，選型偏風(fēng)機(jī)調(diào)節(jié)方式與國(guó)產(chǎn)高壓變頻器的發(fā)展動(dòng)態(tài)大。

　　現(xiàn)場(chǎng)風(fēng)機(jī)一般在變工況環(huán)境下運(yùn)行，再加上述原因，風(fēng)機(jī)系統(tǒng)運(yùn)行效率很低的現(xiàn)狀普遍存在，要提高風(fēng)機(jī)系統(tǒng)效率，提高調(diào)節(jié)水平是必要的，特別是大容量風(fēng)機(jī)，高壓變頻調(diào)速技術(shù)是一種比較有效的調(diào)節(jié)方式。使用高壓變頻調(diào)速技術(shù)，不僅僅是在節(jié)能上有明顯的效果，在運(yùn)行管理上更能適應(yīng)復(fù)雜的工況需要。

　　高壓變頻器不僅是一個(gè)可變電源，而且還具有過(guò)程控制功能，高壓變頻器可在不增加自動(dòng)化控制裝置的情況下，就能形成一套自適應(yīng)閉環(huán)系統(tǒng)。在調(diào)節(jié)風(fēng)系統(tǒng)其它參數(shù)（如壓力、流量等）的同時(shí)，調(diào)節(jié)輸出頻率和輸出功率，這種實(shí)時(shí)控制方式既提高了工藝運(yùn)行指標(biāo)，又能以比較節(jié)電的方式運(yùn)行。

　　高壓變頻器留有RS422 /485通訊接口，可方便地實(shí)現(xiàn)計(jì)算機(jī)監(jiān)控運(yùn)行。

　　自動(dòng)化實(shí)時(shí)控制與電機(jī)驅(qū)動(dòng)控制的結(jié)合，必然對(duì)提高風(fēng)機(jī)運(yùn)行的綜合質(zhì)量和提高管理水平帶來(lái)巨大的影響。

　　1繆國(guó)良，謝極，王振撿。風(fēng)機(jī)水泵節(jié)能改造指南。煤炭工業(yè)出版2郭立君。泵與風(fēng)機(jī)。中國(guó)電力出版社， 1998.

　　3楊朝剛。電站鍋爐鼓風(fēng)機(jī)的型式及其調(diào)節(jié)方式的優(yōu)化。風(fēng)機(jī)技□節(jié)能