控制變頻羅茨鼓風(fēng)機(jī)的頻率：變頻羅茨鼓風(fēng)機(jī)調(diào)節(jié)范圍_羅茨風(fēng)機(jī)

　　原標(biāo)題：羅茨風(fēng)機(jī)的變頻節(jié)能改造

　　山東錦工有限公司是一家專業(yè)生產(chǎn)羅茨風(fēng)機(jī)、羅茨鼓風(fēng)機(jī)、回轉(zhuǎn)式鼓風(fēng)機(jī)等水產(chǎn)養(yǎng)殖曝氣設(shè)備公司，位于有“鐵匠之鄉(xiāng)”之稱的山東省章丘市相公鎮(zhèn)，近年來，錦工致力于新產(chǎn)品的研發(fā)，新產(chǎn)品雙油箱羅茨鼓風(fēng)機(jī)、水冷羅茨鼓風(fēng)機(jī)、油驅(qū)羅茨鼓風(fēng)機(jī)、低噪音羅茨鼓風(fēng)機(jī)，贏得了市場好評和認(rèn)可。產(chǎn)品和服務(wù)遠(yuǎn)銷全國各地及東南亞，深受客戶好評。

　　某卷煙廠除塵房主要負(fù)責(zé)生產(chǎn)車間機(jī)臺除塵和煙絲風(fēng)送，由除塵系統(tǒng)和集塵系統(tǒng)組成，系統(tǒng)采用布袋式除塵器，采用集中集塵并由負(fù)壓輸送至壓塵機(jī)處理。其中集塵器的負(fù)壓由兩臺22KW的羅茨風(fēng)機(jī)提供，一臺用于制絲線集塵，一臺用于卷包線集塵。原風(fēng)機(jī)額定功率的設(shè)計選型是根據(jù)工藝的最大流量來選擇的，按當(dāng)時的設(shè)計思路，風(fēng)機(jī)的選型一般在滿足工藝負(fù)荷工作條件下還要增加一定的裕量。但實際運行中，工藝的運行參數(shù)隨各種因素而發(fā)生變化，往往實際運行負(fù)荷要比設(shè)計的最大流量小得多，造成能源浪費的情況。二、問題的提出根據(jù)本系統(tǒng)的運行數(shù)據(jù)統(tǒng)計，羅茨風(fēng)機(jī)實際使用的功率也僅為額定功率的70%–75%左右。，即所消耗的電能有20%～25%被浪費掉。因此，對羅茨鼓風(fēng)機(jī)進(jìn)行節(jié)能改造有著顯著的經(jīng)濟(jì)和環(huán)境效應(yīng)。三、節(jié)能改造方法的確定羅茨風(fēng)機(jī)屬容積回轉(zhuǎn)式風(fēng)機(jī)，其工作特點是當(dāng)轉(zhuǎn)速一定而壓力在允許范圍內(nèi)加以調(diào)節(jié)時，流量的變動甚微，轉(zhuǎn)速和流量之間保持正比的關(guān)系。采用旁路調(diào)節(jié)法不能改變羅茨鼓風(fēng)機(jī)的吸氣量，所以風(fēng)機(jī)始終在滿負(fù)荷下運行，無法節(jié)能。而改變轉(zhuǎn)速，使風(fēng)機(jī)吸氣量發(fā)生變化，其功率消耗也隨之改變。所以，對羅茨鼓風(fēng)機(jī)進(jìn)行變速調(diào)節(jié)就可達(dá)到節(jié)能的目的，而調(diào)速方法也較多。若改為變頻調(diào)速方式調(diào)節(jié)風(fēng)機(jī)風(fēng)量，即能減少風(fēng)機(jī)電耗的浪費。一）羅茨鼓風(fēng)機(jī)變轉(zhuǎn)速工作特性1、流量特性羅茨鼓風(fēng)機(jī)的理論流量與轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速的關(guān)系式為羅茨鼓風(fēng)機(jī)的實際流量為由式（1）和式（2）可知，對每一臺具體的羅茨鼓風(fēng)機(jī)，其葉輪外徑、長度和面積利用系數(shù)都是一個定值，當(dāng)可忽略容積效率的變化時，羅茨鼓風(fēng)機(jī)的流量正比于轉(zhuǎn)速。2、功率特性羅茨鼓風(fēng)機(jī)的軸功率為由式（1）和式（3）可知，當(dāng)羅茨鼓風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速n變化時，其軸功率與轉(zhuǎn)速成正比。3、 轉(zhuǎn)矩特性羅茨鼓風(fēng)機(jī)的轉(zhuǎn)矩為由于羅茨鼓風(fēng)機(jī)的軸功率與轉(zhuǎn)速成正比，因此由式（1）可知，當(dāng)轉(zhuǎn)速變化時，轉(zhuǎn)矩不變，即羅茨鼓風(fēng)機(jī)屬于恒轉(zhuǎn)矩運行。二）變頻調(diào)速的工作原理變頻器調(diào)速的原理是將交流順變成直流，平滑濾波后再經(jīng)過逆變回路，將直流變成不同頻率的交流電，使電機(jī)獲得無級調(diào)速所需的電壓和頻率，從而直接改變和控制電機(jī)的輸出軸功率。羅茨風(fēng)機(jī)的驅(qū)動采用交流三相異步電動機(jī)，其轉(zhuǎn)速與電源頻率的關(guān)系為[3]由式（1）可知，轉(zhuǎn)速與頻率成正比，只要改變頻率即可改變電動機(jī)的轉(zhuǎn)速，當(dāng)頻率在0～50Hz的范圍內(nèi)變化時，電動機(jī)轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)范圍非常寬。變頻器就是通過改變電動機(jī)電源頻率實現(xiàn)速度調(diào)節(jié)的，是一種理想的高效率、高性能的調(diào)速手段。因此，決定采用變頻調(diào)速技術(shù)對羅茨鼓風(fēng)機(jī)進(jìn)行技術(shù)改造，不但可達(dá)到節(jié)能目的，同時也可提高裝置的自動控制水平。四、羅茨風(fēng)機(jī)的變頻改造一）、硬件設(shè)計1、變頻器的選用根據(jù)電機(jī)容量，選用丹佛斯FC300變頻器。丹佛斯FC300系列變頻器的優(yōu)點：（1） 調(diào)速范圍廣，機(jī)械特性硬，精度高，運行可靠；（2） 磁通―電流控制（FCC）功能改善動態(tài)響應(yīng)特性，并且優(yōu)化電動機(jī)的控制；（3） 控制不同的負(fù)載，具有相應(yīng)的V/F特性；（4） 變頻器的PID調(diào)節(jié)器具有較高的品質(zhì)（參數(shù)自整定）可用于簡單的過程控制；（5） 快速電流限制功能（FCL），避免運行中不應(yīng)有的跳閘；（6）可實現(xiàn)電動機(jī)的過壓、欠壓、過熱等功能。2、變頻器控制與調(diào)節(jié)變頻器可通過在控制柜門“遠(yuǎn)程/本地”開關(guān)的切換實現(xiàn)“遠(yuǎn)程控制”與“本地控制”?！斑h(yuǎn)程控制”是在主控室內(nèi)上位機(jī)與變頻器進(jìn)行數(shù)據(jù)通信，操作人員可通過觸摸屏的畫面對風(fēng)機(jī)和變頻器的工作電流、頻率、轉(zhuǎn)速以及啟動、停止、故障等狀態(tài)進(jìn)行實時監(jiān)控。同時操作人員根據(jù)工藝或外界條件的變化，通過改變變頻器的頻率來調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)速。另外，在風(fēng)機(jī)房內(nèi)還裝有一個本地控制的機(jī)旁操作箱，在風(fēng)機(jī)出現(xiàn)故障時可在電機(jī)旁進(jìn)行操作。為了保證生產(chǎn)的連續(xù)運行，在變頻器出現(xiàn)故障后，可將故障變頻器通過旁路柜隔離，風(fēng)機(jī)電動機(jī)可切換為工頻運行或啟、?？刂?。二）、PLC與變頻器通訊的實現(xiàn)原除塵系統(tǒng)的配置為：1套PLC主站（S7-300，315-2DP），1個MP 270觸摸屏，現(xiàn)將兩臺羅茨風(fēng)機(jī)的Danfoss FC300變頻器通過現(xiàn)有的PROFIBUS-DP網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行PLC和變頻器的通訊，變頻器通過PROFIBUS-DP來實現(xiàn)電機(jī)的啟/停和調(diào)速控制，并把變頻器的實際運行狀態(tài)通過PROFIBUS網(wǎng)絡(luò)輸送并顯示在觸摸屏MP 270，從而達(dá)到對羅茨風(fēng)機(jī)的運行控制目的。五、系統(tǒng)調(diào)試及運行效果一）系統(tǒng)改造后的調(diào)試完成羅茨風(fēng)機(jī)變頻器改進(jìn)安裝后，并投入系統(tǒng)運行前的調(diào)試，目的主要是檢查所選擇的變頻器性能、改進(jìn)方案的功能是否達(dá)到設(shè)計要求以及滿足實際生產(chǎn)需要。經(jīng)調(diào)試，變頻器性能運行非常穩(wěn)定，達(dá)到設(shè)計要求。二）運行效果變頻器經(jīng)過一個月試運行及投入正常使用后，從實際運行來看，變頻運行狀態(tài)比較穩(wěn)定，滿足設(shè)計要求，系統(tǒng)穩(wěn)定可靠。設(shè)備方面由于變頻具有軟啟動功能避免了電機(jī)啟動時對電機(jī)的沖擊損害，轉(zhuǎn)速的降低，對風(fēng)機(jī)的葉輪、軸承等壽命得以延長，設(shè)備運行狀況良好。1、節(jié)能效益制絲集塵風(fēng)機(jī)的運行實際工頻大約為42HZ，工作電流為32A；卷包集塵風(fēng)機(jī)運行實際工頻大約為40HZ，工作電流為34A。根據(jù)測定數(shù)據(jù)可計算有功功率，其公式：P=1.732×U×I×cosα改造前：P1=1.732IV cosα=1.732×380×45×0.85=25.17kW制絲集塵改造后：P2=1.732×380×32×0.85=17.90KW卷包集塵改造后：P3=1.732×380×34×0.85=19.02KW每小時節(jié)電P節(jié)約=2× P1- P2- P3=13.43kW車間每天兩班生產(chǎn)，工作時間16小時，一個月生產(chǎn)天數(shù)20天，一個月可節(jié)約電能4296.47 kW。2、設(shè)備影響（1） 避免了電動機(jī)啟動時對電機(jī)的沖擊損害及對電網(wǎng)的沖擊；（2） 提高了羅茨風(fēng)機(jī)的自動控制能力；（3） 減少了羅茨風(fēng)機(jī)及其消聲器等的機(jī)械振動、噪聲和沖擊；（4） 由于轉(zhuǎn)速的降低，羅茨風(fēng)機(jī)的葉輪、軸承等壽命得以延長。六、結(jié)束語變頻器控制技術(shù)用于羅茨風(fēng)機(jī)控制達(dá)到顯著的節(jié)電效果，提高了設(shè)備效率，又滿足了生產(chǎn)工藝要求，并且因此而大大減少了設(shè)備維護(hù)、維修費用，經(jīng)濟(jì)效益十分明顯。

　　問題：風(fēng)機(jī)能用變頻器調(diào)速嗎

　　回答：風(fēng)機(jī)在使用過程中，很多工況需要對風(fēng)機(jī)的風(fēng)量進(jìn)行控制，不同的時間段可能采用風(fēng)量也不同，所以，就出現(xiàn)了變頻型風(fēng)機(jī)。

　　羅茨風(fēng)機(jī)可以采用變頻電機(jī)來調(diào)節(jié)風(fēng)機(jī)的轉(zhuǎn)速，調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)速的目的便是調(diào)節(jié)風(fēng)機(jī)風(fēng)量了，羅茨風(fēng)機(jī)可以通過變頻控制柜，對變頻電機(jī)進(jìn)行調(diào)節(jié)，達(dá)到風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速的調(diào)節(jié)。

　　采購風(fēng)機(jī)時，如果我們對此有要求，需要調(diào)節(jié)風(fēng)機(jī)的轉(zhuǎn)速，可以提前和廠家說明，搭配上變頻電機(jī)和變頻控制柜。

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　?。喝~羅茨鼓風(fēng)機(jī)產(chǎn)品列表

　　隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，要求調(diào)節(jié)羅茨鼓風(fēng)機(jī)風(fēng)量的用戶日趨增多。在幾種調(diào)節(jié)方法中，變頻調(diào)速由于效率高，調(diào)速性能好，調(diào)速改造方便等優(yōu)點，而得到普遍的采用。在使用中發(fā)現(xiàn)，有些用戶對羅茨鼓風(fēng)機(jī)的自身使用特點不十分清楚，造成風(fēng)機(jī)不能正常使用，因此有必要對羅茨鼓風(fēng)機(jī)應(yīng)用變頻調(diào)速的特點加以論述。

　　變頻調(diào)速可用一般的異步電動機(jī)加變頻器實現(xiàn)，也可用變頻電機(jī)加變頻器實現(xiàn)。一般異步電動機(jī)加變頻器向下調(diào)轉(zhuǎn)速時，長期使用一般控制在20Hz以上。因為一般電動機(jī)的散熱主要依靠電動機(jī)后面的風(fēng)扇進(jìn)行，當(dāng)轉(zhuǎn)速高時，其散熱情況好。但當(dāng)電動機(jī)轉(zhuǎn)速很低時(如電頻20Hz以下)，風(fēng)扇的性能降低，散熱情況變得惡劣，影響電動機(jī)的使用。羅茨風(fēng)機(jī)

　　變頻電動機(jī)加變頻器調(diào)節(jié)時，由于變頻電動機(jī)設(shè)計時考慮了散熱的問題，故可在5Hz以上長期使用。

　　當(dāng)采用變頻調(diào)速，若供電頻率為50Hz，頻率不大于供電頻率50Hz時，為恒轉(zhuǎn)矩調(diào)速；當(dāng)頻率大于供電頻率50Hz時，為恒功率調(diào)速。如目前國內(nèi)普遍采用的YVP系列變頻調(diào)速三相異步電動機(jī)，恒轉(zhuǎn)矩頻率范圍為5～50Hz，恒功率頻率范圍為50～100Hz。

　　羅茨鼓風(fēng)機(jī)的驅(qū)動一般采用異步電動機(jī)，故可采用變頻調(diào)速來達(dá)到調(diào)節(jié)風(fēng)量的要求。羅茨鼓風(fēng)機(jī)在采用變頻調(diào)速時，除了應(yīng)滿足變頻調(diào)速的自身要求外，還需符合羅茨鼓風(fēng)機(jī)的自身運行特點。當(dāng)頻率下調(diào)、轉(zhuǎn)速下降時，將導(dǎo)致風(fēng)機(jī)效率下降，使風(fēng)機(jī)溫度升高，因此下調(diào)頻率有個最低極限值，使風(fēng)機(jī)不致產(chǎn)生過熱現(xiàn)象。

　　當(dāng)頻率上調(diào)、轉(zhuǎn)速升高時，應(yīng)注意滿足風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)矩上的要求。注意了以上特點，采取必要的措施，即可保證風(fēng)機(jī)正常連續(xù)運行。

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　?。毫_茨鼓風(fēng)機(jī)

　　原標(biāo)題：羅茨鼓風(fēng)機(jī)變頻控制方法指南！

　　羅茨鼓風(fēng)機(jī)的變頻調(diào)速方法，為了適應(yīng)不同條件下的曝氣，變頻電機(jī)的使用也節(jié)省了工作中的耗電成本！ 是個更好的設(shè)計。 由于同步速度與電源頻率成比例，因此只要電源頻率可以連續(xù)變化，就可以實現(xiàn)無級調(diào)速。 變頻調(diào)速不會人為地增加滑差。 該方法被稱為現(xiàn)代交流調(diào)速的基礎(chǔ)和輔助，是三葉羅茨鼓風(fēng)機(jī)的理想和有前途的速度控制方法。

　　羅茨風(fēng)機(jī)逆變器可分為兩類：AC→DC→AC逆變器和AC→AC逆變器。 前者也稱為帶有直流回路的間接逆變器，后者也稱為直接逆變器。 簡單地說，通過改變羅茨鼓風(fēng)機(jī)的異步電動機(jī)的定子端的輸入功率的頻率來改變電動機(jī)的速度的方式變?yōu)榭勺冾l率調(diào)節(jié)。 羅茨鼓風(fēng)機(jī)中經(jīng)常使用的變頻調(diào)速裝置主要包括可變直接轉(zhuǎn)換型的三種電壓型，電流型和脈寬調(diào)制型。

　　羅茨鼓風(fēng)機(jī)變頻調(diào)速的優(yōu)點是效率高，調(diào)頻無附加滑差，速度范圍寬，一般可達(dá)20：1，硬特點，調(diào)速精度高，易于實現(xiàn)無級調(diào)速。 由于大多數(shù)逆變器可以實現(xiàn)能量反饋，因此啟動相當(dāng)于分級啟動，因此啟動和制動的能耗很小。 當(dāng)舊設(shè)備重建時，由于可以使用原始的籠式電動機(jī)，因此減少初始投資是特別有利的。 根據(jù)不同的負(fù)載要求，三葉羅茨鼓風(fēng)機(jī)變頻調(diào)速可以給出不同的協(xié)調(diào)控制模式。 它特別適用于調(diào)節(jié)深度運行或頻繁啟動，如開關(guān)控制的羅茨鼓風(fēng)機(jī)。 此時，選擇殼體比電動機(jī)功率快，并且執(zhí)行節(jié)能操作。

　　對于變頻電機(jī)的工作原理，用戶可以通過變頻柜簡單介紹電機(jī)的Hz，電機(jī)的速度會降低。 變頻電動機(jī)的優(yōu)點在于，在電動機(jī)的轉(zhuǎn)速降低之后，電動機(jī)產(chǎn)生的轉(zhuǎn)矩不會改變。 它的功率沒有變化。 變頻的功率已經(jīng)下降，這在節(jié)省點方面發(fā)揮了作用。 一般來說，大功率用戶將使用更多的頻率轉(zhuǎn)換，而使用低功率的電機(jī)用戶將使用較少的頻率轉(zhuǎn)換。

　　直連羅茨鼓風(fēng)機(jī) 下載羅茨鼓風(fēng)機(jī) 羅茨鼓風(fēng)機(jī)抱死 專業(yè)羅茨鼓風(fēng)機(jī)維修

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控制變頻羅茨鼓風(fēng)機(jī)的頻率：羅茨鼓風(fēng)機(jī)變頻器選用和配置說明

　　隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，要求調(diào)節(jié)羅茨鼓風(fēng)機(jī)風(fēng)量的用戶日趨增多。在幾種調(diào)節(jié)方法中，變頻調(diào)速由于效率高，調(diào)速性能好，調(diào)速改造方便等優(yōu)點，而得到普遍的采用。在使用中發(fā)現(xiàn)，有些用戶對羅茨鼓風(fēng)機(jī)的自身使用特點不十分清楚，造成風(fēng)機(jī)不能正常使用，因此有必要對羅茨鼓風(fēng)機(jī)應(yīng)用變頻調(diào)速的特點加以論述。

　　變頻調(diào)速可用一般的異步電動機(jī)加變頻器實現(xiàn)，也可用變頻電機(jī)加變頻器實現(xiàn)。一般異步電動機(jī)加變頻器向下調(diào)轉(zhuǎn)速時，長期使用一般控制在20Hz以上。因為一般電動機(jī)的散熱主要依靠電動機(jī)后面的風(fēng)扇進(jìn)行，當(dāng)轉(zhuǎn)速高時，其散熱情況好。但當(dāng)電動機(jī)轉(zhuǎn)速很低時(如電頻20Hz以下)，風(fēng)扇的性能降低，散熱情況變得惡劣，影響電動機(jī)的使用。羅茨風(fēng)機(jī)

　　變頻電動機(jī)加變頻器調(diào)節(jié)時，由于變頻電動機(jī)設(shè)計時考慮了散熱的問題，故可在5Hz以上長期使用。

　　當(dāng)采用變頻調(diào)速，若供電頻率為50Hz，頻率不大于供電頻率50Hz時，為恒轉(zhuǎn)矩調(diào)速；當(dāng)頻率大于供電頻率50Hz時，為恒功率調(diào)速。如目前國內(nèi)普遍采用的YVP系列變頻調(diào)速三相異步電動機(jī)，恒轉(zhuǎn)矩頻率范圍為5～50Hz，恒功率頻率范圍為50～100Hz。

　　羅茨鼓風(fēng)機(jī)的驅(qū)動一般采用異步電動機(jī)，故可采用變頻調(diào)速來達(dá)到調(diào)節(jié)風(fēng)量的要求。羅茨鼓風(fēng)機(jī)在采用變頻調(diào)速時，除了應(yīng)滿足變頻調(diào)速的自身要求外，還需符合羅茨鼓風(fēng)機(jī)的自身運行特點。當(dāng)頻率下調(diào)、轉(zhuǎn)速下降時，將導(dǎo)致風(fēng)機(jī)效率下降，使風(fēng)機(jī)溫度升高，因此下調(diào)頻率有個最低極限值，使風(fēng)機(jī)不致產(chǎn)生過熱現(xiàn)象。

　　當(dāng)頻率上調(diào)、轉(zhuǎn)速升高時，應(yīng)注意滿足風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)矩上的要求。注意了以上特點，采取必要的措施，即可保證風(fēng)機(jī)正常連續(xù)運行。

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　?。毫_茨鼓風(fēng)機(jī)

控制變頻羅茨鼓風(fēng)機(jī)的頻率：羅茨鼓風(fēng)機(jī)變頻控制柜問題：頻率上不去,額定電流超標(biāo)z

　　羅茨鼓風(fēng)機(jī)的變頻控制柜主要起到控制風(fēng)量的作用，而其主要的工作單元為變頻器，羅茨風(fēng)機(jī)的變頻器與離心風(fēng)機(jī)和泵的有一定的差異，所以，不能根據(jù)離心風(fēng)機(jī)的經(jīng)驗用于羅茨風(fēng)機(jī)上面。

　　下面我們來看下這位朋友的遭遇吧，可能會對我們有些幫助：

　　人物A:變頻控制柜制造廠家。人物B：使用羅茨風(fēng)機(jī)的企業(yè)。

　　起因：B找A做變頻控制柜。

　　A遇到困難：A制造的變頻控制柜，在使用時出現(xiàn)問題，變頻器調(diào)整為30HZ，實際運行頻率為15HZ。并發(fā)電流過大的情況，額定電流88A，實際電流130A。

　　解決過程：B有4條生產(chǎn)線，加裝變頻器時，只開啟了2條生產(chǎn)線，現(xiàn)全部開啟4條生產(chǎn)線，變頻器正常工作。也就是說，在空載的情況或者正常負(fù)載的情況，變頻器是可以正常工作的。B開啟兩條生產(chǎn)線造成羅茨風(fēng)機(jī)超載運行，變頻器失效。通過空載試運行發(fā)現(xiàn)不是變頻器的問題，而是工作環(huán)境的問題，問題又來了，B為了節(jié)約電能，必須開啟兩條生產(chǎn)線，關(guān)閉兩條生產(chǎn)線，還需通過變頻控制柜控制風(fēng)量，該如何進(jìn)行解決呢？

　　錦工風(fēng)機(jī)小編建議：1、更換相應(yīng)壓力的羅茨風(fēng)機(jī)；2、為羅茨風(fēng)機(jī)加裝泄壓閥，排除超出的壓力。3、更換變頻器，變頻器有多種，存使用適合的變頻器。

　　羅茨風(fēng)機(jī)的性能與離心風(fēng)機(jī)、泵都不同，羅茨風(fēng)機(jī)如果需要配置變頻器，小編建議從廠家直接采購，盡量不要選擇變頻控制柜廠家重新進(jìn)行制造。如果您有羅茨風(fēng)機(jī)變頻控制柜的采購問題，可以聯(lián)系我們的官方客服熱線

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控制變頻羅茨鼓風(fēng)機(jī)的頻率：羅茨鼓風(fēng)機(jī)變頻調(diào)速系統(tǒng)的設(shè)計

　　原標(biāo)題：羅茨鼓風(fēng)機(jī)變頻調(diào)速系統(tǒng)的設(shè)計

　　山東錦工有限公司是一家專業(yè)生產(chǎn)羅茨鼓風(fēng)機(jī)、羅茨真空泵、回轉(zhuǎn)風(fēng)機(jī)等機(jī)械設(shè)備公司，位于有“鐵匠之鄉(xiāng)”之稱的山東省章丘市相公鎮(zhèn)，近年來，錦工致力于新產(chǎn)品的研發(fā)，新產(chǎn)品雙油箱羅茨風(fēng)機(jī)、水冷羅茨風(fēng)機(jī)、油驅(qū)羅茨風(fēng)機(jī)、低噪音羅茨風(fēng)機(jī)，贏得了市場好評和認(rèn)可。

　　羅茨風(fēng)機(jī)變頻調(diào)速系統(tǒng)的實現(xiàn)從根本上解決了羅茨風(fēng)機(jī)大啟動力矩而配用大功率電機(jī)的問題，節(jié)能效果非常顯著。能夠解決羅茨風(fēng)機(jī)低負(fù)荷運行，羅茨風(fēng)機(jī)開度當(dāng)板小而引起的風(fēng)紀(jì)震動問題，使羅茨鼓風(fēng)機(jī)運行更加穩(wěn)定。閉環(huán)控制系統(tǒng)的建立使控制更加穩(wěn)定裝置操作更加平穩(wěn)；另外羅茨風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速的降低大大提高了羅茨風(fēng)機(jī)軸承的使用壽命。提高了設(shè)備運行時間，延長了設(shè)備的檢修周期。

　　2.變頻調(diào)速裝置在羅茨風(fēng)機(jī)上的應(yīng)用

　　羅茨風(fēng)機(jī)的流量，運行壓力，軸功率這三個基本參數(shù)與轉(zhuǎn)速的運算公式極其復(fù)雜，同時羅茨風(fēng)機(jī)類負(fù)荷隨環(huán)境變化參數(shù)也隨之變化。在工程中一般根據(jù)羅茨風(fēng)機(jī)的運行曲線，進(jìn)行大致的參數(shù)運算，通過改變羅茨風(fēng)機(jī)的管網(wǎng)特性曲線來實現(xiàn)對羅茨風(fēng)機(jī)的風(fēng)量的調(diào)節(jié)；通過改變羅茨風(fēng)機(jī)葉片的角度來實現(xiàn)對羅茨風(fēng)機(jī)的風(fēng)量調(diào)節(jié)；通過改變羅茨風(fēng)機(jī)的轉(zhuǎn)速來實現(xiàn)羅茨風(fēng)機(jī)的風(fēng)量調(diào)節(jié)。

　　取代老式的依靠擋板改變流量的方式，達(dá)到節(jié)能的效果；精確地調(diào)節(jié)速度和流量，保證工藝質(zhì)量；接受計算機(jī)的模擬或數(shù)字信號，進(jìn)行實時控制；動態(tài)性能好，可實現(xiàn)“軟”啟動。變頻裝置的特性保證了電機(jī)啟動和加速時具有消除啟動對電機(jī)的沖擊，可以提高電機(jī)和機(jī)械的使用壽命。

　　3.變頻調(diào)速技術(shù)

　　3.1變頻調(diào)速的基本原理

　　對異步電動機(jī)進(jìn)行調(diào)速控制時，希望電動機(jī)的主磁通Фm保持額定值不變。磁通太弱，電動機(jī)帶負(fù)載能力下降，磁通太強(qiáng)，形成過飽和，將引起勵磁電流波形畸變。由上可見,Фm值由e1和fl共同決定，對e1和fl進(jìn)行適當(dāng)控制，就可以使氣隙磁通Фm保持額定值不變。分兩種：基頻以下的恒磁通變頻調(diào)速，即從電機(jī)額定頻率f調(diào)速；基頻以上的弱磁通變頻調(diào)速。

　　3.2 u/f控制

　　主電路中逆變器采用BJT，用PWM方式進(jìn)行控制。逆變器的控制脈沖發(fā)生器同時受控于頻率指令f和電壓指令U，而f和U之間的關(guān)系是由U/f曲線發(fā)生器決定的。這樣經(jīng)PWM控制之后，變頻器的輸出頻率與輸出電壓之間的關(guān)系就，就是U/f曲線發(fā)生器所確定的關(guān)系。轉(zhuǎn)速的改變是靠改變頻率的設(shè)定值來實現(xiàn)的。電動機(jī)的實際轉(zhuǎn)速要根據(jù)負(fù)載的大小，即轉(zhuǎn)差率的大小來決定。負(fù)載變化時，在f不變的條件下，轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速將隨負(fù)載轉(zhuǎn)矩變化而變化，故它常用于速度精度要求不十分嚴(yán)格或負(fù)載變動較的場合。U/f控制是轉(zhuǎn)速開環(huán)控制，無需速度傳感器，控制電路簡單，負(fù)載可以是通用標(biāo)準(zhǔn)電動機(jī)，所以通用性強(qiáng)，經(jīng)濟(jì)性好，是目前通用變頻器產(chǎn)品中使用較多的一種控制方式。

　　3.3 轉(zhuǎn)差頻率控制

　　根據(jù)速度傳感器的檢測，可以求出轉(zhuǎn)差頻率△f，再把它和速度設(shè)定值f相疊加，以該疊加值作為逆變器的頻率設(shè)定值f1*，就實現(xiàn)了轉(zhuǎn)差補(bǔ)償。這種實現(xiàn)轉(zhuǎn)差補(bǔ)償?shù)拈]環(huán)控制方式稱為轉(zhuǎn)差頻率控制方式。與U/f控制方式相比，其調(diào)速精度大為提高。但是使用速度傳感器求取轉(zhuǎn)差頻率，要針對具體電動機(jī)的機(jī)械特性調(diào)整控制參數(shù)，因而這種控制方式的通用性差。

　　4.系統(tǒng)自動控制的實現(xiàn)

　　4.1控制系統(tǒng)的工作原理

　　本系統(tǒng)是用單片機(jī)控制的變頻器實現(xiàn)的羅茨風(fēng)機(jī)調(diào)速系統(tǒng)。其主要硬件是MSC8051單片機(jī)，變頻器，壓力變送器，羅茨風(fēng)機(jī)。該系統(tǒng)中單片機(jī)起到控制器的作用，變頻器和羅茨風(fēng)機(jī)是執(zhí)行機(jī)構(gòu)。通過設(shè)置在羅茨鼓風(fēng)機(jī)負(fù)壓側(cè)的壓力變送器得到系統(tǒng)的反饋信號，并且將其轉(zhuǎn)化成了標(biāo)準(zhǔn)的電流或者電壓信號，再經(jīng)過A/D轉(zhuǎn)換變成數(shù)字信號傳送到單片機(jī)，然后由單片機(jī)實現(xiàn)PI壓力調(diào)節(jié)，顯示功能。最后輸出控制量，作為變頻器的模擬量給定信號，由變頻器輸出SPWM調(diào)制的頻率可調(diào)的電壓來控制羅茨風(fēng)機(jī)電動的轉(zhuǎn)速。從而整個系統(tǒng)實現(xiàn)閉環(huán)控制。達(dá)到準(zhǔn)確控制，節(jié)能的目的。

　　4.2 控制器的硬件設(shè)計

　　單片機(jī)：選用MCS-8051單片機(jī)，由于本系統(tǒng)的設(shè)計目的是羅茨風(fēng)機(jī)的簡單調(diào)速系統(tǒng)，所以系統(tǒng)不要求有復(fù)雜的控制功能。因此本系統(tǒng)選用最小系統(tǒng)，不需要對單片機(jī)的進(jìn)行外部存儲器的擴(kuò)展。由于8051單片機(jī)的輸入輸出口數(shù)目的限制，所以系統(tǒng)擴(kuò)展了并行通信口8255A作為A/D，D/A的接口芯片。系統(tǒng)還具有簡單的鍵盤輸入和顯示作用，通過8279控制鍵盤和顯示器。

　　變頻器：變頻器選用西門子公司的Ec01-110k13kw 變頻器。

　　變送器：選用BYD-8系列壓力變送器。

　　鍵盤顯示部分是用單片機(jī)控制8279鍵盤顯示電路，由小鍵盤和6個8段數(shù)碼LED組成?？梢酝ㄟ^鍵盤對系統(tǒng)的PI的參考量進(jìn)行預(yù)制，這樣使系統(tǒng)增加了很的可移植行和方便了系統(tǒng)的調(diào)試。本系統(tǒng)還可以隨時跟蹤顯示羅茨風(fēng)機(jī)負(fù)壓側(cè)的壓力，方便了操作人員對系統(tǒng)監(jiān)控。

　　4.3系統(tǒng)的軟件設(shè)計

　　系統(tǒng)軟件是計算機(jī)控制系統(tǒng)的一個關(guān)鍵組成部分，軟件的質(zhì)量直接關(guān)系到整個控制系統(tǒng)的效率和性能。根據(jù)控制系統(tǒng)的目標(biāo)需求，對控制軟件的功能進(jìn)行合理的劃分，再采用模塊化的設(shè)計原則，確定各個模塊所要完成的功能，整個控制軟件完成數(shù)據(jù)的輸入，顯示以及PI調(diào)整功能。整個單片機(jī)系統(tǒng)不但起到了控制作用而且充當(dāng)簡單的上下位機(jī)作用。

　　PI控制器可以使原系統(tǒng)更加穩(wěn)定準(zhǔn)確，環(huán)節(jié)P用來使系統(tǒng)快速的動作，但遺憾的是有余差存在；積分控制可以消除余差，但是容易使系統(tǒng)的控制過程產(chǎn)生震蕩，且時間延遲很長，被控變量波動幅度也很大。應(yīng)用PI控制，可以很好的改善以上單獨使用的不足，使系統(tǒng)控制變的準(zhǔn)確。雖然PI控制還存在很多不足，但是在本系統(tǒng)中，由于對壓力的控制要求不是十分的嚴(yán)格，所以應(yīng)用PI控制就可以很好的完成控制要求。對于PI控制器的參數(shù)整定有多種方法，如：臨界比例度法，衰減曲線法，PID歸一參數(shù)法等方法。但是在工業(yè)中最長使用的是經(jīng)驗法。這種方法是工人師傅幾十年操作經(jīng)驗的積累，逐步的反復(fù)的試湊，最后得到控制器的適合參數(shù)。在PI控制器的設(shè)計上，本系統(tǒng)采用了積分分離法防止積分的飽和。

　　5.小結(jié)

　　本文系統(tǒng)的介紹了整個系統(tǒng)的設(shè)計過程。首先討論了各種羅茨鼓風(fēng)機(jī)風(fēng)量調(diào)節(jié)方法以及他們各自的特點，而突出了變頻調(diào)速的優(yōu)點。然后系統(tǒng)的說明了變頻器的原理以及分類，根據(jù)各方面的比較選擇該系統(tǒng)所用到的電壓型變頻器，根據(jù)所用的頻器的基礎(chǔ)上，確定變頻器的相關(guān)參數(shù)。最后根據(jù)在工業(yè)現(xiàn)場采集到的數(shù)據(jù)進(jìn)行數(shù)學(xué)上的仿真，完成控制器的軟件設(shè)計。

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