變頻器在風機調(diào)速控制系統(tǒng)中應用，其主要目的是節(jié)能，交流異步電動機的電源頻率與轉(zhuǎn)速成正比，即改變頻率可改變電機轉(zhuǎn)速，理論上風量與轉(zhuǎn)速的一次方成正比，軸功率與轉(zhuǎn)速的三次方成正比。調(diào)節(jié)風門時，風量與功率和調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)速時轉(zhuǎn)速與功率的測試數(shù)據(jù)分別如表1、表2所示。

由表可見，與調(diào)節(jié)風門相比，調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)速具有十分顯著的節(jié)能效果（被測風電機PMN＝16kW、nMN＝1 430r/min）一般使用的風機，選用的設備額定的風量，通常都超過實際需要的風量，又因為工藝需要在運行中變更風量，而目前采用檔板來調(diào)節(jié)風量的調(diào)節(jié)方式較為普遍，雖然方法簡單，但實際上是通過人為施加力的辦法達到調(diào)節(jié)的目的，風量雖然變小，但它消耗的電能始終不變，電能的利用率不高。

當需要小風量時，用變頻控制裝置降低風機轉(zhuǎn)速，其電動機的輸入功率也相應的減少。如風量減少到80% ，轉(zhuǎn)速（n）也下降到80%，其軸功率則下降到額定功率的51% ；若風量下降到50% ，軸功率將下降到額定功率的13%，其節(jié)能潛力非常大，因此對風量調(diào)節(jié)范圍較大的風機，采用變頻調(diào)速節(jié)能控制裝置來代替風門調(diào)節(jié)，是實現(xiàn)節(jié)能的有較途經(jīng)。

1 改造原理

工作原理如圖1所示。將溜槽的實際風壓經(jīng)反饋后送到比較器的輸入端與給定壓力進行比較，當溜槽高壓風壓力不足時，通過對參數(shù)運算，調(diào)整ＰＩＤ的參數(shù)，控制電壓上升，使ＶＶＶＦ 頻率相應增大，風機轉(zhuǎn)速加快，供風量加大，迫使風壓上升。反之，風機轉(zhuǎn)速減慢，供風量減少，迫使溜槽壓力下降。以保持恒壓供風的穩(wěn)定。在本系統(tǒng)中采用了多風機控制，單泵設定在２５Ｈz 到５０Ｈz 范圍內(nèi)變化，在調(diào)節(jié)范圍內(nèi)管道壓力遠小于或遠大于設定值時，可以依靠增加或減少運行風機的數(shù)量來完成，加減風機按１→２→３選換順序選擇。

2 效果分析

變頻調(diào)速節(jié)能控制裝置的特點是效率高，沒有因調(diào)速帶來的附加轉(zhuǎn)差損耗，調(diào)速范圍大，精度高可實現(xiàn)無級調(diào)速，而且容易實現(xiàn)協(xié)調(diào)控制和閉環(huán)控制。由于可以利用原鼠籠式電動機，所以特別適合對舊設備的技術改造，它既保持了原電動機結(jié)構(gòu)簡單，可靠耐用，維修方便的優(yōu)點，又能達到節(jié)電的顯著效果，是風機交流調(diào)速節(jié)能的理想方法。由于風機的功率較大、工作時間較長、節(jié)能效果非常顯著。實際測得離心引風機實際電流為44A，如果按一年工作360天，調(diào)速30~50Hz，隨機分布來計算，按每kW?h 0.25 元計算每年可以節(jié)約62794 元/ 臺，則每年可以節(jié)約