　　山東錦工有限公司是一家專業(yè)生產羅茨風機、羅茨鼓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，錦工致力于新產品的研發(fā)，新產品雙油箱羅茨鼓風機、水冷羅茨鼓風機、油驅羅茨鼓風機、低噪音羅茨鼓風機，贏得了市場好評和認可。此類產品已廣泛應用于電力、污水處理、環(huán)保、化工、鋼鐵、建材、農藥、制藥等行業(yè)。產品和服務遠銷全國各地及東南亞，深受客戶好評。

　　一、羅茨鼓風機改造與節(jié)能降耗

　　通過對羅茨鼓風機恒速運動實際情況的記錄分析，羅茨鼓風機系統(tǒng)運行規(guī)律如下：最大負荷時的風量為1600m3/h，電機的電流為38A，運行時間1個月；一般負荷的風量為950m3/h，電機的電流為36A，運行時間9個月；最低負荷時的風量為500？m3/h，電機的電流為18A，運行時間2個月。由此可以看出，對于該羅茨鼓風機來說，最大負荷也不到額定負荷的一半，當風量下降時，用調節(jié)管道風門的方法來改變風道阻力，使功率下降不多，耗能仍很大，風機在恒速下調節(jié)風門時的風壓-風量（H-Q）特性，恒速下調節(jié)風門時的功率-風量（P-Q）特性，管網風阻（R-Q）特性。假設風機在設計時工作在A點效率最高，輸出風量Q1100%。此時，軸功率P1與Q1、H1的乘積面積AH1OQ1成正比（AH1OQ1為耗能），根據生產工藝要求，當風量需從Q1減少到Q2（例如50%風量）時，如采用調節(jié)風門的方法調整風量，相當于增加了管網阻力，使管網阻力特性產生變化，系統(tǒng)由原來的工況點A變到新的工況點B運行，盡管此時風量由Q1減小到Q2，但風壓反而由H1增加到H2，軸功率P2與Q2、H2的乘積面積BH2OQ2成正比，功率的減少并不多，可見耗能仍然很大。采用電氣傳動調速裝置來調節(jié)風機電動機的轉速是實現(xiàn)經濟地調節(jié)風量、有效節(jié)能的最佳方法。我們選用變頻調速裝置對羅茨鼓風機系統(tǒng)進行了改造，將電機恒速運行改為按負荷變化的變速運行，得到風機合適的功率輸出，從而達到了節(jié)能降耗的目的。

　　二、羅茨鼓風機變頻調速節(jié)能原理

　　即改變頻率可改變電機的轉速。當改變風機的轉速，由額定轉速n1調整到某一轉速n2時，理論上風量、風壓及軸功率變化的關系如下：Q2=Q1（n2/n1），H2=H1（n2/n1）2，P2=P1（n2/n1）3?？梢姡L量與轉速的一次方成正比，風壓與轉速的平方成正比，軸功率與轉速的三次方成正比。可以看出當風機轉速由n1降到n2，根據風機參數的比例定律，在轉速n2下的風壓-風量特性如曲線5所示?？梢姡跐M足同樣風量Q2的情況下，風壓H3大幅度降低，功率P3（相當于面積CH3OQ2）明顯減小，節(jié)省的功率損耗DP=P1-P2與面積BH2H3C成正比，節(jié)能效果十分明顯。所以，采用改變風機轉速的方法對風量和風壓進行控制是最合理和經濟的。

　　在羅茨風機系統(tǒng)中采用變頻調速運行方式，不但可以根據負荷的變化自動調節(jié)羅茨鼓風機的轉速，而且可以降低生產成本，延長設備使用壽命。為節(jié)能降耗，減輕勞動強度，改善工作環(huán)境提供了新的選擇。

　　山東錦工有限公司

　　山東省章丘市經濟開發(fā)區(qū)

　　24小時銷售服務

　　(來自：羅茨風機，羅茨鼓風機，羅茨真空泵，三葉羅茨鼓風機，回轉式鼓風機，回轉風機

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羅茨風機的變頻調速：羅茨風機變頻調速運行方式

　　原標題：羅茨風機變頻調速運行方式

　　山東錦工有限公司是一家專業(yè)生產羅茨鼓風機、羅茨真空泵、回轉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，錦工致力于新產品的研發(fā)，新產品雙油箱羅茨風機、水冷羅茨風機、油驅羅茨風機、低噪音羅茨風機，贏得了市場好評和認可。

　　在絕大多數情況下，羅茨風機都工作在偏離風量最大需求的狀態(tài)下，即羅茨風機按不變的設計指標投入運行，造成風量過大，從根本上講，羅茨風機的定速運行與實際風量需求的不斷改變的情況不相適應。通過對羅茨風機采取變頻調速，當實際需求風量較小時，通過調低轉速，羅茨鼓風機的軸功率可大幅度地成3次方規(guī)律降低，折入軸功率也減少，從而使運行電耗大幅度地降低。與采用擋板成閘門調節(jié)風量的方法相比，變頻調速可高效率地實現(xiàn)需用功率與實際供給功率的最佳匹配。

　　1.變頻調速運行方式

　　1.1三速選擇運行

　　電機可以預先給定的3種速度運行。風扇、鼓羅茨風機在不同的季節(jié)、不同的時段由于用風量需要不同而進行風量切換，振動篩篩分不同材質的顆粒時．以預先給的速度運轉。應用逆變器的電機三速選擇運轉回路，使用SA—OT2選用件構成的電路。

　　高、中、低的速度指令由外部輸入后，則選定頻率給定信號給逆變器輸入指令，以結定的速度運轉。A型逆變器設有三速選擇信號用端子，對于此場合是方便的，所以術需要選用件。頻率給定可有3擋速度，高、中、低速，各自使用電位器可以調節(jié)。

　　值得注意的是要有聯(lián)鎖回路，防止有2個外部速度給定信號同時輸入。選用件與逆變器間的頻率給定信號由于電壓低．電流弱，原則上不能有接點加入。加入接點時，為防止接觸不良應當用2個靈敏繼電器接點并聯(lián)使用，提高工作可靠程度。

　　1.2自動運行

　　在電機在運轉過程中自動控制流量、壓力、溫度的變化，使之為一定值，這種情況叫自動運行。采取自動運行模式，首先檢出作為羅茨風機、水泵輸出的流量、壓力、溫度的變化，用PID（比例積分、微分控制）調節(jié)器調節(jié)速度，使用FR-FA選用件構成電機自動運轉回路圖。將流量、壓力、速度檢出器的輸出輸入給PID調節(jié)器，給出速度指令使電機自動運轉，以保持檢出值為給定值。選用件FR-FA是將PID調節(jié)器的電流輸出變換為電壓輸出的一種I／U變換器。對于僅使用自動運轉時，可將逆變器本身的頻率給定信號切換開關選擇在20mA處，不需要前置放大器（僅對A型）。

　　1.3并聯(lián)運行

　　采用一臺逆變器同時驅動多臺并聯(lián)電動機運行，叫并聯(lián)運行。這種并聯(lián)運行方式主要用于換氣扇等小容量羅茨風機的統(tǒng)一速度控制。而且這種運行方式，不能使用逆變器內的電子熱保護，所以每臺電機外加熱繼電器。逆變器在運行中如果將停止的電機直接投入，有時因啟動電流保護裝置動作，使逆變器停止工作。

　　1.4并聯(lián)運行

　　采用一臺頻率給定器向多臺逆變器發(fā)出速度指令，使電機并聯(lián)運轉，稱為并聯(lián)運行。這種運行方式用途及注意事項：這種運行方式主要用于中容量的泵類、羅茨鼓風機、皮帶輸送機等控制為防止干擾產生誤動作，頻率給定器的接線要使用屏蔽線。

　　1.5比例運行

　　通過給定多臺電機的運轉速度比例來控制調節(jié)多臺電機速度的運行方式叫比例運行。如3臺皮帶輸送機按某比例供給3種原料，混合比由各比例給定單元給定，然后只轉動主速給定器就可以改變全體的速度。田中示出了比例結定，電源接通，啟動開關接通后，即使主速給定器的刻度指示為零，M3輸送機也工作運轉，再轉動主速給定器的旋鈕，則M2、M1順次開始旋轉。在中途M1、M2的轉速也變?yōu)橄嗤?，然后M3、M1順次升到額定轉速，但M2到最后也達不到額定轉速。該運行方式由于頻率給定信號電壓低、電流弱，需接入觸點時要用微電流開關用繼電器的2個觸點并聯(lián)；信號線的接線要遠離動力線，并采用絞合屏蔽線。

　　2.變頻器的選取

　　對于羅茨風機系統(tǒng)的變頻調速設計，選取變頻器時應首先必須充分認識到使用變頻調速的目的是什么；變頻調速系統(tǒng)應用在什么場合及負載特性的具體情況，并從容量、輸出電壓、輸出頻率、保護構造、U/f（電壓／頻率）模式、電網一逆變器的切換、瞬停再啟動等諸方面進行綜合考慮，進而選擇滿足要求的機種、機型。

　　通常變頻器主要技術指標以適用電機功率(kw)、輸出容量(kvA)、額定輸出電流(A)表示：其中，額定輸出電流為變頻器可以連續(xù)輸出的最大交流電流有效值，不管用于何種用途．都不允許電流連續(xù)流過值超過此值。輸出容量指：三相情況下的額定輸出電壓與額定輸出電流決定的三相視在功率。適用電機功率是以2、4極標準電機為對象，表示在輸出額定電流以內可以傳動的電機功率，鼠籠式電動機是2極電機即一對極電機，變頻調速系統(tǒng)能很經濟地與鼠籠式異步電動機構成控制調速配合使用。常常將變頻器功率選得比實際配用電機功率更大一些。

　　變頻器已經廣泛地應用于交流電動機的速度控制，其最主要的特點是具有高效率的驅動性能及良好的控制特性。在羅茨風機、水泵、壓縮機等流體機械上應用變頻器可以節(jié)約大量電能。除此之外，如果將恒速交流電力拖功系統(tǒng)改造為轉速可調的交流調速系統(tǒng)，可以取得明顯的節(jié)能效果：例如：交流調速應用生產加工制造企業(yè)羅茨風機、壓縮機、水泵類機械，把原來用擋板、節(jié)流閥控制風量、流量方式改為轉速控制方式，由于電動機所消耗的功率與轉速的立方成正比，因而能獲得顯著的節(jié)能效果。

　　3.自控式變頻調速

　　除了利用靜止的變頻裝置給同步電動機提供變頻變壓電源外，自控式變頻調速與他控式變頻調速不同之處在于同步電動機的轉子上裝有一臺轉了位量檢測器，由它發(fā)出信號來控制變頻裝置的輸出電壓的頻率。也就是說，自控式中的變頻裝置與他控式中的變頻裝置不向，自控式變頻裝置中的輸出頻率不是獨立調節(jié)的，而是由轉子位置檢測器控制的。調速時，通過改變同步電動機的輸入電壓來調節(jié)轉速。例如當U1減小時，T減小，打破了原有的平衡，n下降，這時轉了位置檢測器發(fā)出信號，調節(jié)變頻裝置的輸出頻率，使人隨之下降，T回升，直到重新出現(xiàn)T＝T2+T0為止，電動機在一個比原來低的頻率和轉速下重新穩(wěn)定運行，由于這種電動機的定子頻率與轉子轉速始終保持同步，電動機不會出現(xiàn)失步等問題，這是這種調速方法重要優(yōu)點之一。

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羅茨風機的變頻調速：羅茨風機變頻調速運行方式分析

　　在絕大多數情況下，三葉羅茨鼓風機都工作在偏離風量需求的狀態(tài)下，即三葉羅茨鼓風機按不變的設計指標投入運行，造成風量過大，從根本上講，三葉羅茨鼓風機的定速運行與實際風量需求的不斷改變的情況不相適應。通過對三葉羅茨鼓風機采取變頻調速，當實際需求風量較小時，通過調低轉速，羅茨鼓風機的軸功率可大幅度地成3次方規(guī)律降低，折入軸功率也減少，從而使運行電耗大幅度地降低。與采用擋板成閘門調節(jié)風量的方法相比，變頻調速可高效率地實現(xiàn)需用功率與實際供給功率的匹配。三速選擇運行電機可以預先給定的3種速度運行。三葉羅茨鼓風機在不同的季節(jié)、不同的時段由于用風量需要不同而進行風量切換，振動篩篩分不同材質的顆粒時.以預先給的速度運轉。應用逆變器的電機三速選擇運轉回路，使用SA—OT2選用件構成的電路。高、中、低的速度指令由外部輸入后，則選定頻率給定信號給逆變器輸入指令，以結定的速度運轉。A型逆變器設有三速選擇信號用端子，對于此場合是方便的，所以術需要選用件。頻率給定可有3擋速度，高、中、低速，各自使用電位器可以調節(jié)。值得注意的是要有聯(lián)鎖回路，防止有2個外部速度給定信號同時輸入。選用件與逆變器間的頻率給定信號由于電壓低.電流弱，原則上不能有接點加入。加入接點時，為防止接觸不良應當用2個靈敏繼電器接點并聯(lián)使用，提高工作可靠程度。自動運行在電機在運轉過程中自動控制流量、壓力、溫度的變化，使之為一定值，這種情況叫自動運行。采取自動運行模式，首先檢出作為三葉羅茨鼓風機、水泵輸出的流量、壓力、溫度的變化，用PID(比例積分、微分控制)調節(jié)器調節(jié)速度，使用FR-FA選用件構成電機自動運轉回路圖。將流量、壓力、速度檢出器的輸出輸入給PID調節(jié)器，給出速度指令使電機自動運轉，以保持檢出值為給定值。選用件FR-FA是將PID調節(jié)器的電流輸出變換為電壓輸出的一種I/U變換器。對于僅使用自動運轉時，可將逆變器本身的頻率給定信號切換開關選擇在20mA處，不需要前置放大器(僅對A型)。并聯(lián)運行采用一臺逆變器同時驅動多臺并聯(lián)電動機運行，叫并聯(lián)運行。這種并聯(lián)運行方式主要用于換氣扇等小容量三葉羅茨鼓風機的統(tǒng)一速度控制。而且這種運行方式，不能使用逆變器內的電子熱保護，所以每臺電機外加熱繼電器。逆變器在運行中如果將停止的電機直接投入，有時因啟動電流保護裝置動作，使逆變器停止工作。并聯(lián)運行采用一臺頻率給定器向多臺逆變器發(fā)出速度指令，使電機并聯(lián)運轉，稱為并聯(lián)運行。這種運行方式用途及注意事項：這種運行方式主要用于中容量的泵類、羅茨鼓風機、皮帶輸送機等控制為防止干擾產生誤動作，頻率給定器的接線要使用屏蔽線。比例運行通過給定多臺電機的運轉速度比例來控制調節(jié)多臺電機速度的運行方式叫比例運行。如3臺皮帶輸送機按某比例供給3種原料，混合比由各比例給定單元給定，然后只轉動主速給定器就可以改變全體的速度。田中示出了比例結定，電源接通，啟動開關接通后，即使主速給定器的刻度指示為零，M3輸送機也工作運轉，再轉動主速給定器的旋鈕，則M2、M1順次開始旋轉。在中途M1、M2的轉速也變?yōu)橄嗤?，然后M3、M1順次升到額定轉速，但M2到后也達不到額定轉速。該運行方式由于頻率給定信號電壓低、電流弱，需接入觸點時要用微電流開關用繼電器的2個觸點并聯(lián);信號線的接線要遠離動力線，并采用絞合屏蔽線。變頻器的選取對于三葉羅茨鼓風機系統(tǒng)的變頻調速設計，選取變頻器時應首先必須充分認識到使用變頻調速的目的是什么;變頻調速系統(tǒng)應用在什么場合及負載特性的具體情況，并從容量、輸出電壓、輸出頻率、保護構造、U/f(電壓/頻率)模式、電網一逆變器的切換、瞬停再啟動等諸方面進行綜合考慮，進而選擇滿足要求的機種、機型。通常變頻器主要技術指標以適用電機功率(kw)、輸出容量(kvA)、額定輸出電流(A)表示：其中，額定輸出電流為變頻器可以連續(xù)輸出的交流電流有效值，不管用于何種用途.都不允許電流連續(xù)流過值超過此值。輸出容量指：三相情況下的額定輸出電壓與額定輸出電流決定的三相視在功率。適用電機功率是以2、4極標準電機為對象，表示在輸出額定電流以內可以傳動的電機功率，鼠籠式電動機是2極電機即一對極電機，變頻調速系統(tǒng)能很經濟地與鼠籠式異步電動機構成控制調速配合使用。常常將變頻器功率選得比實際配用電機功率更大一些。變頻器已經廣泛地應用于交流電動機的速度控制，其主要的特點是具有高效率的驅動性能及良好的控制特性。在三葉羅茨鼓風機、水泵、壓縮機等流體機械上應用變頻器可以節(jié)約大量電能。除此之外，如果將恒速交流電力拖功系統(tǒng)改造為轉速可調的交流調速系統(tǒng)，可以取得明顯的節(jié)能效果：例如：交流調速應用生產加工制造企業(yè)三葉羅茨鼓風機、壓縮機、水泵類機械，把原來用擋板、節(jié)流閥控制風量、流量方式改為轉速控制方式，由于電動機所消耗的功率與轉速的立方成正比，因而能獲得顯著的節(jié)能效果。自控式變頻調速除了利用靜止的變頻裝置給同步電動機提供變頻變壓電源外，自控式變頻調速與他控式變頻調速不同之處在于同步電動機的轉子上裝有一臺轉了位量檢測器，由它發(fā)出信號來控制變頻裝置的輸出電壓的頻率。也就是說，自控式中的變頻裝置與他控式中的變頻裝置不向，自控式變頻裝置中的輸出頻率不是獨立調節(jié)的，而是由轉子位置檢測器控制的。調速時，通過改變同步電動機的輸入電壓來調節(jié)轉速。例如當U1減小時，T減小，打破了原有的平衡，n下降，這時轉了位置檢測器發(fā)出信號，調節(jié)變頻裝置的輸出頻率，使人隨之下降，T回升，直到重新出現(xiàn)T=T2+T0為止，電動機在一個比原來低的頻率和轉速下重新穩(wěn)定運行，由于這種電動機的定子頻率與轉子轉速始終保持同步，電動機不會出現(xiàn)失步等問題，這是這種調速方法重要優(yōu)點之一。