空冷器风机调速改造.doc

空冷器风机调速改造姓名:单位:2013年08月16日摘要为了控制产品的冷却温度,需为空冷器风机的转速增加调控手段。本次空冷器风机调速改造方案中,采用了变频调速技术,可实现无级平滑变速传动。选用变频器为ABB公司生产,技术非常成熟。本次改造方案的设计中,保留了原有的控制系统作为备用,提高了风机的运行可靠性。但在电路设计中,一、二次控制回路均采取安全措施,双重电气联锁,保证系统运行安全。文章通过分析变频器投入运行后的相关运行参数,可以得出以下结论:普通的三相异步电动机也能使用变频器控制其转距和转速,且节能效果良好。关键词:空冷器;三相异步电动机;变频调速目录第1章引言 -3- -3- -3- -3- -3-第2章变频器的工作原理和节能分析 -4- -4- -4-第3章空冷器风机驱动系统变频改造过程 -5- -5- -5- -6- -9- -11-第4章空冷器风机驱动系统变频改造节能效果分析 -11-第5章空冷器风机变频改造待改进事项 -13-第6章总结 -14-致谢 -15-参考文献 -16-**公司一厂的芳烃分离装置T0102塔产品参数控制不甚理想,经过分析认为是空冷器冷后温度过低造成的。为此,建议对E0106M1/M2、E0105M1/M2/M3这五台空冷器的电动机增加调速功能,降低风机转速,以提高冷后温度。 ,定子与转子之间的空气隙内产生一个旋转的磁场,它与转子绕组产生感应电动势,出现感应电流,此电流与旋转磁场相互作用,产生电磁转矩。使电动机转起来。转子的实际转速比磁场的同步转速要慢一点,所以称为异步电动机,(1-1)式中:为三相交流电源频率,一般是50Hz;为磁极对数。为转差率。 从(1-1)可见,改变供电频率f、电动机的极对数p及转差率s均可达到改变转速的目的。故三相异步电动机的调速有如下表中七种方法。现针对风机用电动机就七种调速方法加以分析:电动机调速方法分析说明结论1变极对数调速法电机绕组更改困难,且需增加电机电缆和更改控制系统,改造复杂,造价高。不可行2变频调速法技术成熟,工程改动小,目前变频器价格也不贵。可行3串级调速法这是针对绕线式电动机,风机电动机为笼型电动机。不可行4绕线式电动机转子串电阻调速法5定子调压调速法技术落后,效率低下。不可行6电磁调速电动机调速法这是针对电磁调速电动机。如更换电动机,其安装很困难,需改动电动机的安装方式和与风机的联接传动方式,改动非常复杂,投入成本高。不可行7液力耦合器调速法这里电动机是立式安装,根本不可能安装液力耦合器装置。不可行由式(1-1)可以看出,对于三相异步电动机,改变输入电源的频率就可以改变电动机的转速,进而达到异步电机调速的目的。综上所述,本次空冷器风机驱动系统改造选用变频调速方法。,目前国内大都使用交-直-交变频器。图1交-直-交变压变频器的原理框图[1]上图绘出了变频器的原理框图,它仍是一个交-直-交变压变频装置,只是整流器UR是不可控的,它的输出电压经电容滤波后形成恒定幅值的直流电压,加在逆变器UI上,逆变器的功率开关器件采用全控式器件,按一定规律控制其导通或断开,使输出端获得一系列宽度不等的矩形脉冲电压波形。在这里,通过改变脉冲的不同宽度可以控制逆变器输出交流基波电压的幅值,通过改变调制周期可以控制其输出频率,从而同时实现变压和变频。[2]风机是传送气体的机械设备,是把电动机的轴功率转变为流体的一种机械。风机电机输出的轴功率为:P=其中:Q-风量;H-风压;-风机效率;-传动机构效率。从流体力学原理得知,风机的电动机轴功率P与其风量Q、风压H之间的关系为:P∝Q×H当电动机的转速由n1变化到n2时,风量由Q1变化到Q2,Q、H、P与转速的关系如下:Q2=Q1×(1)H2=H1×〔〕2(2)P2=P1×〔〕3(3)由上式可以看出,风机的风量与风机的转速成正比,风压与转速的平方成正比,风机的轴功率等于风量与风压的乘积,即风机的轴功率与风机电机转速的三次方成正比。由于风机的轴功率是和风机的转速的三次方