高压变频器在水泥厂原料磨循环风机中的应用

　　一、前言  

　　目前，随着水泥企业竞争的日益加剧，生产成本的高低决定了水泥企业在市场竞争的地位，水泥生产企业很大一部分成本浪费在能耗上，降低水泥生产过程中的电能消耗越来越引起了业界的重视。 

　　在水泥生产过程中，风机被大量的采用，而风机负载耗电量较大，起动电流较高，同时用电动阀门、挡风板等装置来调节风量，工作效率低，而且开动阀门时，还发出啸声和振动，经常发生事故；为满足生产环境的最大要求，风道系统设计时的风量和压力往往偏大，功率的偏大设计必然造成能量的浪费。 

　　变频调速技术作为一种先进的电机调速方式，其优异的性能以及带来可观的经济效益早已为人们所知。实践证明在风机的系统中接入变频系统，利用变频技术改变电机转速来调节风量和压力的变化用来取代阀门控制风量，能取得明显的节能效果。本文就SH-HVF系列高压变频器在华新金猫水泥（苏州）有限公司中应用进行分析总结。 

　　二、变频器节能原理 

　　由电动机的同步转速公式：n1＝60f/p 

　　而异步电动机转速n与同步转速n1存在一个滑差关系：n＝ n1（1—s）=60f/p（1—s） 

　　由上式可以得到，改变异步电动机的转速可以通过改变f、p、s可以达到。针对某一电动机而言P是一定的，而通过改变S进行调速空间非常小，所以变频调速通过改变定子供电频率f来改变同步转速是异步电动机的最为合理的调速方法。若均匀地改变供电频率f，即可平滑地改变电动机的同步转速。异步电动机变频调速具有调速范围宽、平滑性较高、机械特性较硬的优点，目前变频调速已成为异步电动机最主要的调速方式，在很多领域都获得了广泛的应用。 

　　根据流体力学相似定律：  
      Q1/Q2＝n1/n2        输出风量Q与转速n成正比；
      H1/H2＝（n1/n2）2     输出压力H与转速n2正比；
      P1/P2＝（n1/n2）3     输出轴功率P与转速n3正比。 

　　当风机风量需要改变时，如调节风门的开度，则会使大量电能白白消耗在阀门及管路系统阻力上。如采用变频调速调节风量，可使轴功率随流量的减小大幅度下降。变频调速时，当风机低于额定转速时，理论节电为 
      E=〔1-（ n′/n） 3〕×P×T （kWh）
      式中： n——额定转速
      n′—— 实际转速
      P——额定转速时电机功率 
      T——工作时间

　　可见，通过变频对风机进行改造，不但节能而且大大提高了设备运行性能。以上公式为变频节能提供了充分的理论依据。