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由于高壓設備功率較大。其功率可能占到電網(wǎng)容量的相當大一部分，因此其開停機和運行可能對電源電壓造成影響。另外，變頻器如果輸出高次諧波成分過高，會造成電機的過熱、產(chǎn)生共模電壓和drV山等問題。為實現(xiàn)風機的調(diào)速節(jié)能運行，并考慮到高壓大容量設備的技術(shù)要求，本文設計了單元串聯(lián)型多電平高壓鼓風機變頻調(diào)速系統(tǒng)。
3調(diào)速系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)及功能單元串聯(lián)多電平電壓源型變頻器采用若干個低壓功率單元串聯(lián)的方式實現(xiàn)直接高壓輸出，其結(jié)構(gòu)如所示，采用的變壓器為多重化隔離變壓器，一次側(cè)輸人高壓，二次側(cè)輸出相互隔離的低壓，供給各個功率單元，即圖中的各個H橋，系統(tǒng)的三相結(jié)構(gòu)類似。
隔離變壓器LJ圖i單元串聯(lián)變頻器結(jié)構(gòu)每個功率單元都是一個三相輸人、單相輸出的交一直一交變頻器，具有統(tǒng)一的結(jié)構(gòu)，功率單元的結(jié)構(gòu)如所示。
每個功率單元分別由輸人變壓器的一組二次繞組供電，功率單元之間及變壓器二次繞組之間相互絕緣。如采用每相六單元串聯(lián)的形式，則每個功率單元承受全部的輸出電流，但僅承受1/6的輸出相電壓和1/18的輸出功率;對于6kV的電機系統(tǒng)，每單元輸出電壓590V可調(diào)，頻率050Hz可調(diào)，從而可實現(xiàn)恒定壓頻比控制。
逆變器部分采用多電平移相脈沖寬度調(diào)制(PSPWM)技術(shù)，同一相的功率單元輸出相同的基波電壓，但串聯(lián)各單元的載波依次錯開一定的相位，使疊加出來的是13階梯的正弦調(diào)制波。
輸出電壓非常接近正弦波，且?guī)缀醪缓械痛沃C波。將相鄰功率單元的輸出端串接起來，實現(xiàn)變壓變頻的高壓直接輸出，供給高壓電動機。為6kV電壓等級變頻器的輸出相電壓波形，由圖可見，波形十分接近正弦波。
每個電平臺階只有單元直流母線電壓大小，因而很小。使得電動機絕緣不會受到影響。功率單元采用較低的開關(guān)頻率。以降低開關(guān)損耗，且可以不用浪涌吸收電路，提高變頻器的效率。由于采取多電平移相式PWM技術(shù)，等效輸出開關(guān)頻率很高，且輸出電平數(shù)增加，可大大改善輸出波形，降低輸出諧波，諧波引起的電動機發(fā)熱。噪聲和轉(zhuǎn)矩脈動都大大降低。所以這種變頻器對電動機沒有特殊的要求，可用于普通的高壓電動機，且不必降額使用。由于輸出很低，不會產(chǎn)生輸出電纜較長時行波反射引起的浪涌電壓增加而造成電動機絕緣破壞問題，所以對變頻器輸出至電動機之間的電纜長度沒有特殊限制。
與采用高壓器件直接串聯(lián)的變頻器相比，采用這種主電路拓撲結(jié)構(gòu)會使器件的數(shù)量增加，對于6kV變頻器，六單元串聯(lián)的結(jié)構(gòu)共使用72個低壓IGBT，但低壓IGBT門極驅(qū)動功率較低，其峰值驅(qū)動功率不到5W，平均驅(qū)動功率不到1W，驅(qū)動電路非常簡單。由于開關(guān)頻率很低，且不必采用均壓電路和浪涌吸收電路，所以系統(tǒng)在效率方面仍具有較大的優(yōu)勢，滿載時，變頻器效率可達98.5%以上，包括輸人變壓器和變頻器的總體效率一般可高達97*.由于功率單元采用電容濾波的電壓源型結(jié)構(gòu)，變頻器可以承受30%的電源電壓下降而繼續(xù)運行(降額運行)，并且在電網(wǎng)瞬時斷電5個周期內(nèi)還能滿載運行。功率單元中采用目前低壓變頻器中廣泛使用的低壓IGBT功率模塊，技術(shù)成熟、可靠。
由于采用二極管不可控整流電路結(jié)構(gòu)，所以變頻器對浪涌電壓的承受能力較強，雷擊或開關(guān)操作引起的浪涌電壓可以經(jīng)過變壓器(變壓器的阻抗一般為8%左右)產(chǎn)生浪涌電流，經(jīng)過功率單元的整流二極管給濾波電容充電。濾波電容足以吸收進人到單元內(nèi)的浪涌能量。另外，變壓器一次側(cè)安裝了壓敏電阻浪涌吸收裝置。起到進一步保護作用。而一般的電流源型變頻器，TheWorldofPowerSupplyJan I工陣I電你I輸人阻抗很高，對浪涌電壓的吸收效果就遠遠不如電壓源型變頻器。
功率單元與主控系統(tǒng)之間通過光纖進行通信，以解決強弱電之間的隔離問題和干擾問題。功率單元采用模塊化結(jié)構(gòu)、所有的功率單元可以互換，維修也比較方便，每個單元只有3個輸人、2個輸出電氣連接端和一個光纖插頭與系統(tǒng)連接，所以功率單元的更換十分方便。采用功率單元自動旁路技術(shù)可使變頻器在功率單元損壞的情況下繼續(xù)運行，大大提高系統(tǒng)的可靠性。
若采用冗余功率單元設計方案，即使在某個功率單元損壞的情況下，還能滿載運行。由于采用二極管整流電路，所以能量不能回饋電網(wǎng)，不能四象限運行，主要應用領(lǐng)域為風機和水泵類負載。
4系統(tǒng)組成單元串聯(lián)型高壓鼓風機變頻調(diào)速系統(tǒng)主要由以下幾個部分組成，高壓開關(guān)切換部分，輸人隔離變壓器，整流部分，逆變部分，主控單元，主操作臺以及其他連接設備，系統(tǒng)框圖如所示。
調(diào)速系統(tǒng)結(jié)構(gòu)框圖高壓開關(guān)切換部分主要由高壓隔離開關(guān)，熔斷器。高壓真空接觸器以及電壓、電流互感器等構(gòu)成，保證變頻器的安全投人與切除。變壓器的二次側(cè)相互獨立，分別給整流單元供電。整流部分由18組共72只整流管組成，整流濾波后的直流電源給各個逆變單元供電。主控單元中，控制系統(tǒng)硬件包括以80C196KB微機為核心的數(shù)字控制電路、電流調(diào)節(jié)器等模擬控制電路以及可編程控制器等，負責逆變部分的觸發(fā)控制以及整個系統(tǒng)的保護。通過RS232以及多路I/O口接受來自主操作臺的命令，對系統(tǒng)進行控制。此外，該部分配備有鍵盤和顯示單元，能夠方便的觀察和修改控制器的信息和參數(shù)。主操作臺設在控制室內(nèi)供值班人員使用，對系統(tǒng)實施啟動、停止、調(diào)速等遠程控制，并能夠監(jiān)測電壓、電流、轉(zhuǎn)速等信號。主操作臺的各項動作在主控單元電路面板上也能夠?qū)崿F(xiàn)。通過遠程/本地開關(guān)的切換。同時，系統(tǒng)可以實現(xiàn)開環(huán)和閉環(huán)控制，開環(huán)控制時可以由人工調(diào)節(jié)變頻調(diào)速裝置的給定速度來改變電機轉(zhuǎn)速，實現(xiàn)改變風壓、風量的目的。閉環(huán)控制通過一個檢測變送器。將檢測到的實際風壓和風量轉(zhuǎn)換為直流信號，反饋給比較環(huán)節(jié)，將風壓或風量的設定值與此反饋值相比較并對兩者的差值進行PI運算，產(chǎn)生一個控制信號，并將此信號作為變頻調(diào)速裝置的指令信號輸人。去調(diào)節(jié)控制電機轉(zhuǎn)速。這樣，無論實際風機負荷需要怎樣變化，風機的鼓風量總能夠圍繞設定值變化并自動進行調(diào)節(jié)。
5結(jié)語該變頻器對電網(wǎng)諧波污染小、輸入功率因數(shù)高、不必采用輸人諧波濾波器和功率因數(shù)補償裝置;輸出波形好。不存在由諧波引起的電動機附加發(fā)熱和轉(zhuǎn)矩脈動、噪聲、輸出dxvd、共模電壓等問題，可以使用普通的異步電動機。
本文由高壓鼓風機整理，此文觀點不代表本站觀點，如需轉(zhuǎn)載請標注網(wǎng)址：
問題：羅茨風機為什么要變頻控制？
小東答：羅茨鼓風機有變頻和非變頻的區(qū)別，并非所有的工況都要求是變頻控制，需要根據(jù)自己工況的需求來定，有的工況因為現(xiàn)場工況的原因，需要使用變頻控制，所以，需要加裝變頻控制柜，而有些公告情況下，不用采用變頻控制，所以，不變頻即可。
使用變頻沒有硬性要求，大多數(shù)情況下根據(jù)自己的情況來定，這里錦工風機還要告訴大家?guī)c注意事項：
1、變頻控制需要更多的維護工作。
2、變頻改造和科學，切忌不科學的改造羅茨鼓風機。
3、使用的費變頻電機，我們要做變頻改造，盡量選擇重新采購變頻電機。
4、非變頻電機強行做變頻控制，后期出現(xiàn)問題，需要自己承擔相應的責任。
錦工風機專業(yè)生產(chǎn)羅茨鼓風機，并且擁有變頻羅茨風機和非變頻羅茨風機，如果您有此方面的需求，可以聯(lián)系我們的官方客服熱線
?。喝~羅茨鼓風機產(chǎn)品列表
污水站使用羅茨鼓風機是非常常見的設備，不止羅茨鼓風機，還有回轉(zhuǎn)風機等，也是常用的設備，羅茨鼓風機可以加裝變頻器不？
答案：可以
但是在對羅茨鼓風機變頻改造的時候要注意一下幾點：
1、是否為變頻電機？
羅茨鼓風機的電機有變頻電機也有非變頻電機，一般羅茨鼓風機都是非變頻電機，采用非變頻電機的公司，我們不建議在變頻電機上直接加裝變頻器，這樣操作會影響電機的使用壽命。
2、變頻電機
如果我們在采購羅茨鼓風機之前，就已經(jīng)做好了后期加裝變頻控制柜的規(guī)劃，那么可以尋找變頻器廠家，來幫助我們直接加裝一個變頻器來達到變頻輸送的目的。
3、散熱問題
低速的非變頻電機加裝變頻器之后，在高轉(zhuǎn)速的情況下，還有可能會遇到低轉(zhuǎn)速散熱不暢的問題，引起電機軸承的損壞。
變頻電機由于要承受高頻磁場，所以絕緣等級要比普通電機高，原則上普通電機是不能用變頻器來驅(qū)動的，但在實際中為了節(jié)約資金，在很多需要調(diào)速的場合都用普通電機代替變頻電機，但普通電機的調(diào)速精度不高，在風機、氺泵的節(jié)能改造中經(jīng)常這樣做。在用普通電機代替變頻電機時變頻器的哉波頻率盡量低一點，以減少高頻對電機的絕緣損壞。
錦工風機具備多臺大型臥式加工中心，并有多工位加工中心，如果您需要采購定制羅茨風機，可以聯(lián)系我們的全國免費客服熱線
?。毫_茨鼓風機
對多數(shù)企業(yè)而言，電費是未被企業(yè)控制的最后一項本錢，人們普遍以為電費開支是難以被控制的，交電費 天經(jīng)地義，由于用電設備消耗多少電，是同其機電特性所決定的，主觀的控制無能為力。很顯然，此觀念 是錯誤的?，F(xiàn)在運用變頻器對機械設備節(jié)能控制技能減少電能資源的浪費，節(jié)約電費開支.
煉鋼廠、水泥制造、化纖等行業(yè)中都用到羅茨風機。在沒有調(diào)速控制之前，一般采用降壓起動，并且正常 運行后，電動機全速運行，而風量的大小則通過風門來調(diào)節(jié)。一般情況下，風門的開度為50%～80%，電機 只能是滿負荷運行，電動機的工作效率很低，造成很大浪費。 采用變頻器對羅茨風機進行控制，屬于減 少空氣動力的節(jié)電方法，它和一般常用的調(diào)節(jié)風門控制風量的方法比較，具有明顯的節(jié)電效果。
使用變頻器對羅茨風機實行節(jié)能改造后的優(yōu)勢：
1、進步功率因素，減少無功功率損耗
2、具有自動節(jié)能 控制功能，能根據(jù)負載情況自動調(diào)整電壓，使電機運行在最高效率狀態(tài)下
3、變頻器采用低頻輸出額定轉(zhuǎn)矩，能對羅茨風機實行強有力的控制
4、節(jié)約能源，運行本錢降低
5 、延長羅茨風機的使用壽命
6、軟啟動、啟動時無大電流沖擊
江鼓品牌是一家有十余年設計、制造經(jīng)驗的羅茨鼓風機專業(yè)廠家。公司全部三期建設累計投資一億五千萬余元，四期建設預計投資一億元人民幣，打造成集研發(fā)、設計、制造、經(jīng)營于一體的復合型現(xiàn)代化企業(yè)。
對多數(shù)企業(yè)而言，電費是未被企業(yè)控制的最后一項本錢，人們普遍以為電費開支是難以被控制的，交電費 天經(jīng)地義，由于用電設備消耗多少電，是同其機電特性所決定的，主觀的控制無能為力。很顯然，此觀念 是錯誤的?，F(xiàn)在運用變頻器對機械設備節(jié)能控制技能減少電能資源的浪費，節(jié)約電費開支.
煉鋼廠、水泥制造、化纖等行業(yè)中都用到羅茨風機。在沒有調(diào)速控制之前，一般采用降壓起動，并且正常 運行后，電動機全速運行，而風量的大小則通過風門來調(diào)節(jié)。一般情況下，風門的開度為50%～80%，電機 只能是滿負荷運行，電動機的工作效率很低，造成很大浪費。 采用變頻器對羅茨風機進行控制，屬于減 少空氣動力的節(jié)電方法，它和一般常用的調(diào)節(jié)風門控制風量的方法比較，具有明顯的節(jié)電效果。
使用變頻器對羅茨風機實行節(jié)能改造后的優(yōu)勢：1、進步功率因素，減少無功功率損耗 2、具有自動節(jié)能 控制功能，能根據(jù)負載情況自動調(diào)整電壓，使電機運行在最高效率狀態(tài)下 3、變頻器采用低頻輸出額定轉(zhuǎn)矩，能對羅茨風機實行強有力的控制 4、節(jié)約能源，運行本錢降低 5 、延長羅茨風機的使用壽命 6、軟啟動、啟動時無大電流沖擊
問題：風機能用變頻器調(diào)速嗎
回答：風機在使用過程中，很多工況需要對風機的風量進行控制，不同的時間段可能采用風量也不同，所以，就出現(xiàn)了變頻型風機。
羅茨風機可以采用變頻電機來調(diào)節(jié)風機的轉(zhuǎn)速，調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)速的目的便是調(diào)節(jié)風機風量了，羅茨風機可以通過變頻控制柜，對變頻電機進行調(diào)節(jié)，達到風機轉(zhuǎn)速的調(diào)節(jié)。
采購風機時，如果我們對此有要求，需要調(diào)節(jié)風機的轉(zhuǎn)速，可以提前和廠家說明，搭配上變頻電機和變頻控制柜。
錦工風機專業(yè)生產(chǎn)羅茨鼓風機，如果您有此方面的采購問題，可以聯(lián)系我們的全國免費客服熱線
：三葉羅茨鼓風機產(chǎn)品列表
羅茨鼓風機有那些系列 羅茨真空泵與羅茨鼓風機 羅茨鼓風機300
山東錦工有限公司
山東省章丘市經(jīng)濟開發(fā)區(qū)
24小時銷售服務
原標題：高壓流化羅茨鼓風機變頻改造方案
山東錦工有限公司是一家專業(yè)生產(chǎn)羅茨鼓風機、羅茨真空泵、回轉(zhuǎn)風機等機械設備公司，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)品雙油箱羅茨風機、水冷羅茨風機、油驅(qū)羅茨風機、低噪音羅茨風機，贏得了市場好評和認可。
1、立項背景
潞安余吾熱電有限公司擁有兩臺135MW機組，每臺機組包括三臺高壓流化羅茨風機，電機功率為132KW，額定電流250A。正常運行時為并聯(lián)運行，兩臺運行一臺備用。發(fā)電負荷一般在70MW-110MW之間，高壓流化羅茨風機實際運行電流在105A-120A左右，風壓55KPa的風量調(diào)門開度也在40％-60％左右。高壓流化羅茨風機采用直接控制，利用風門調(diào)節(jié)，很不經(jīng)濟，節(jié)能空間很大。這種運行方式帶來一系列的問題：電能的浪費大，電機的運行溫度高，設備的沖擊和磨損大，設備運行的噪音大，勞動環(huán)境差，運行費用和維修費用的很大浪費等。
2、高壓流化羅茨鼓風機變頻改造方案
應用變頻安全穩(wěn)定控制和工頻控制雙重控制節(jié)能環(huán)保技術(shù)系統(tǒng)，對高壓流化羅茨風機進行改造。 所配置的變頻器型號為：ACS510-011.1―160KW，在原有工頻控制柜基礎上#1、#2機組各增設變頻柜1臺，采用一拖二控制，一臺變頻器控制兩臺電機，兩用一備的現(xiàn)場工況，無論哪兩臺設備運行，保證有一臺變頻控制系統(tǒng)運行，一臺工頻運行。
整個改造方案包括三部分：
?。?）為便于與原工頻設備連接及更可靠干凈的環(huán)境，變頻器安裝在離羅茨風機約50米的6KV配電室，其中安裝的主要設備為變頻器主柜體，通過一次電纜將原工頻開關(guān)柜與新增加變頻柜進行連接，中間增加刀開關(guān)（QF1、QF2），無論檢修任何一路時都可以單獨隔離，節(jié)省控制柜至電機本體電纜，并從380V開關(guān)柜引一路電源單獨為變頻器柜提供電源，在變頻柜上帶有遠方/就地轉(zhuǎn)換開關(guān)，當將轉(zhuǎn)換開關(guān)切到就地時可在就地完成變頻器的所有就地操作以及運行參數(shù)和報警參數(shù)的檢查設置。
（2）將高流羅茨風機信號引入DCS，可通過DCS控制，便于運行人員遠方操作與監(jiān)控，在DCS操作分兩部分：一是變頻柜電源開關(guān)操作，這部分只需在DCS系統(tǒng)畫面上增加一個電氣開關(guān)，引入開關(guān)的合閘、分閘指令和狀態(tài)反饋，以及開關(guān)的就地/遠方位、控制電源狀態(tài)等一些在DCS操作時開關(guān)的合閘條件。二是變頻高流羅茨風機的啟停，在DCS畫面上增加一臺羅茨風機，從變頻柜引入羅茨風機的啟停指令和狀態(tài)反饋，及在DCS上操作時羅茨風機的一些啟動條件，從變頻柜轉(zhuǎn)換開關(guān)引入DCS一個羅茨風機變頻位信號，當將轉(zhuǎn)換開關(guān)切到#1高流羅茨風機時，該高流羅茨風機處于變頻位，在DCS啟動變頻羅茨風機時，#1高流羅茨風機變頻運行；同樣當轉(zhuǎn)換開關(guān)切到#2高流羅茨風機時，啟動后#2高流羅茨風機變頻運行。在DCS邏輯中增加互鎖，當#1高流羅茨風機工頻已運行時，若將轉(zhuǎn)換開關(guān)切到#1高流羅茨風機變頻運行位置，變頻柜電源不滿足合閘條件，只有當轉(zhuǎn)換開關(guān)切換到#2高流羅茨風機變頻運行位置；當轉(zhuǎn)換開關(guān)在#1高流羅茨風機變頻運行位置且變頻柜電源開關(guān)已合閘時，#1高流羅茨風機不滿足工頻啟動條件。#2高流羅茨風機也同樣。所以即使沒有硬接線進行互鎖，在DCS上同樣可以實現(xiàn)工頻、變頻單獨啟動，保證不會因運行誤操作而使同一臺羅茨風機工頻、變頻同時啟動。
?。?）就地變頻控制與工頻控制通過硬接線進行互鎖，如圖將變頻器出口接觸器KM1/KM2的輔助觸點KM11/KM21分別接入原工頻系統(tǒng)回路中，保證變頻、工頻不會同時啟動，防止環(huán)流。電氣開關(guān)部分加裝了變頻器保護回路和“工頻/變頻工作方式”切換把手，配合高流羅茨風機變頻運行和工頻兩種工作方式的切換，通過爐膛閉環(huán)控制采集信號進行變頻控制。
在這套變頻器改造中采用了硬接線和DCS邏輯控制兩套互鎖方案保證了每臺高流羅茨風機同時只能在工頻或變頻一種運行方式下進行，確保了設備和機組的安全運行。
3、改造后帶來的經(jīng)濟效益
?。?）直接經(jīng)濟效益
羅茨風機風量、壓力、轉(zhuǎn)速、轉(zhuǎn)矩、功率之間的關(guān)系如下：
Q=C1*n，p=C2*T=C3*n2，P=T*n=C4*n3
其中：Q――風量，p――壓力，n――轉(zhuǎn)速，T――轉(zhuǎn)矩，P――功率
因此當羅茨風機的風量為額定風量80％時，頻率為40HZ，電機轉(zhuǎn)速為額定轉(zhuǎn)速的80%，則電機的輸出功率為（80%）3＝51.2％，節(jié)電率為48.8％。由于羅茨風機的各種工況不同，節(jié)電率一般為25％－60％之間。
現(xiàn)以兩臺132KW電機、綜合節(jié)能30％（40HZ運行）、綜合電價0.4元/度計算，則每月可節(jié)約電費如下：132KW*24小時/天*30天/每月*0.4元/度*30％*2臺＝22809.6元
按兩套設備系統(tǒng)投資29萬元計算，運行一年即可全部收回投資。
?。?）間接經(jīng)濟效益
a、延長電機、羅茨風機、風門及其它機械的使用壽命
由于采用變頻安全穩(wěn)定控制和工頻控制系統(tǒng)雙重控制方式進行調(diào)速，羅茨風機降速運行，風門全開；并且由于采用變頻安全穩(wěn)定控制和工頻控制系統(tǒng)雙重控制方式，電機在啟動時，啟動電流在額定電流以內(nèi)，消除了啟動時巨大電應力對電機的損壞和對設備的沖擊。 這都使得電機、羅茨風機、風門及其它機械的使用壽命延長。減少設備的維護工作量和維修費用。電機由于軟啟動，啟動電流小，啟動過程平穩(wěn)，對電網(wǎng)和電器沒有沖擊，對羅茨風機也不產(chǎn)生大的啟動轉(zhuǎn)矩沖擊?？裳娱L設備的使用壽命，降低維修費用，減少維修量。
b、由于電機軸功率下降，羅茨風機轉(zhuǎn)速降低，減少了機械磨損，減輕了機械振動和噪聲，又改善了操作環(huán)境。同時降低了煙塵的排放，減輕了除塵設備的負荷，延長了該設備的服務年限，提高了環(huán)保質(zhì)量。
4、結(jié)束語：
從上述高流羅茨風機的改造中證明了采用變頻調(diào)速技術(shù)，不僅能夠節(jié)約能源，而且可提高整個系統(tǒng)的自動化水平，減輕工人的勞動強度，降低維修費用，延長設備使用壽命和檢修周期，減少電動機頻繁起停對電網(wǎng)的沖擊等各個方面都有顯著的效果?？傊冾l器在高壓流化羅茨風機中的成功應用，為我廠以后一些重要輔機設備的變頻改造提供了實踐經(jīng)驗，使我們認識到改造的可行性和必要性。
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