变频器在分风机上的应用

　　打叶复烤生产线电气控制系统在分风机上存在如下问题。

　　分风机的风机电动机采用熔断器与热继电器保护，如熔断器3只或两只同时熔断，系统不报警，能起动，如操作工不及时发现，将堵料，严重时将损坏设备。

　　风机电动机采用星三角形降压起动，不能频繁起动，起动次数多，将使电动机发热，缩短了电动机的使用寿命；起动不平稳，振动大，缩短了传动V带的寿命。

　　采用风门开度来控制风量，进而控制风速，不利于节能。风门采用伺服电动机控制，风门附近烟灰太多，部分传动部位又不能加油，润滑不良，加之设备变形，导致伺服电动机拖不动，卡死，经常烧坏伺服电动机，影响产品质量。

　　离心风机原理及特性（1）分风机分风原理图如所示。

　　分风机分风原理图（2）风机的管路系统特性离心风机的管路系统特性曲线如所示，其计算公式为：风机管路系统特性曲线r气体的重度，单位为N/m3；S风管系统的阻抗系数，单位为sVm5；如果将风门关小，则增大了管路的阻力，管路阻力特性曲线将由曲线1变为曲线2.风机轴功率：iV二p风机压力，单位Pa；/风机效率。

　　电动机轴功率、流量、压力和转速间的关系流量p与转速成正比例关系。

　　压力p与转速正比关系。

　　功率p与转速n3成正比关系。

　　如中所示，曲线1为管网风阻特性（风门全开）。假设风机工作在4点效率高，此时风压为/>2，风量为01，轴功率P丨与丨、p2的乘积成正比，P，正比例于图中面积>20.如果生产需要，风量需从减至调节风门的相当于增加管网阻力，使管网阻力特性变到曲线2，系统由原来的工况点/1变到新的工况点B运行。从图中看出，风压反而增加，轴功率与面积BPI0成正比。显然，轴功率下降不大。如果采用变频器调速控制方式，风机转速由降到n2，在满足同样风量的情况下，风压/>3大幅度降低，面积显著减少，功率/也就减少。

　　离心风机管路系统特性曲线分风机变频器改造采用丹佛斯VLT5000变频器进行改造，改造后的电路图如、所示及网络示意所示：变频器的控制电路采用Profibus总线与西门子S7―40PLC连接，变频器的起动，停止信号，工作的频率通过Profibus总线，由S7―400PLC传给它，变频的状态，故障信号也通过Profibus总线传给西门子S7―400PLC，以便使其他设备停机，并且进行声光报警，变频器的实际运行频率，工作电流，通过总线Profibus传给TP270触摸屏和上位计箅机实时显示，37kW电动机变频器参数设置如下表所示。

　　0V/24DC-风机电动机改造前电气原理图改造后风机电动机电气原理图表频器参数设置参数表设定值002：本地/远程控制017：本地复位100：控制方式选择（续）参数表设定值101：转矩特性12018：锁定数据修改锁定（后设）102：电动机功率/kW37103：电动机电压/V380104：电动机频率/Hz50105：电动机电流/A69.8106：电动机转速480107：电动机自整定次开机前进行200：输出频率范围/方向单向50Hz MAX204：小给定值/Hz0205：大值/Hz163.84206：加/减速类型linear207：加速时间/s30208：减速时间/s40223：低电流瞥告/A0.0224：过电流警告/A77502：自由停车SERIALPORT（串行端口）503：快速停止SERIALPORT（串行端口）505：启动SERIAL DPV1803：总线故障时间/s3804：总线故障后的响应STOPANDTR丨P（停止并跳闸）904：DP的PPO类型选GM通困酣瞄三、结束语改造后主电路简单，节约了接触器，同时对电动机的过流保护更灵敏、可靠，用总线控制，节约了中间继电器和导线，提高系统的可靠性。

　　风机电动机采用变频起动，起动平稳，可避免电动机起动电流大和对电动机寿命的影响，延长了V带的使用寿命。

　　通过上位计算机对变频器进行实时监控，使操作更方便，故障率几乎为零。

　　分风机风机电动机频率根据烟叶等级、产地、水分的不同，进行实时调节，系统运行正常后，频率在25~40Hz之间，红云烟草曲靖卷烟厂现有两条打叶复烤生产线，每条生产线为42台分风卧式打叶机组，分风机共有37kW电动机16台，30kW电动机18台，18.5kW电动机8台，按40Hz来计算节约能源。

　　根据风机功率与风机转速立方成正比：节约功率=16x（37-18.94）=288.96kW30kW电动机节约的功率为：节约功率=18x（30-15.36）=263.52kW18.5kW电动机节约的功率为：884元，301变频器单价为24830元，18.5kW变频器单价为16500元，所有变频器材料费为1025084元（16x27884+18x24830+8x16500），如果不考虑其他辅助材料及其他费用，投资的回收周期约184天。

　　改造后，经济效益可观，特别在当今电力供应紧张的情况下，有着现实意义。