3.2南翼风机采用变频器技术分析

    根据上述情况，根据风机厂家提供的技术参数跟图纸，获得风机的运行特性，能够在n〈569pm，n〉775rpm的范围内长期运行，转速在690r/min的风机特性曲线图（附图6），根据690r/min的特性曲线，制定风机预计工矿点。降低风机转速到690r/min，同时改变风机叶角度到-8⁰，使之特性曲线达到高效区域，根据实际测量的数据效率达到93.45%。由特性曲线图上可看出负压2780Pa，风量约75.71m³/S，完全符合现在生产需要。

图6

    同时为防止变频器发生重大故障，不能运行，设计了工频旁路电路，在重大故障时系统可将电动机投入工频运行，以确保生产的连续性，避免了不可预料的事故发生。

3.3采用变频风机后的效益分析

(1)经济效益

根据上述，改造后风机效率为93.45%

此时，电动机工况功率：

P₁=(H×Q×η₂×η_d)/1000

  =(2780×75.71×0.93×0.85)/1000

  =166(kW)

变频技术改造后可预见的年直接经济效益：

改造前通风机运行工况点年功率消耗：

E₁=(H₁×Q₁×r×T)/(1000×η₁)

  =(2750×65×24×365)/ (1000×0.60)

  =2609750(kW.h)

采用变频技术后通风机运行工况点年功率消耗：

E₂=(H₂×Q₂×r×T)/(1000×η₂)

  =(2780×75.71×24×365)/ (1000×0.93)

  =1982527(kW.h)

年节电：E₁ -E₂=2609750-1982527=627223(kW·h)

每度按0.55元计算，年节约电费为：

(627223×0.55)/10000=34.5(万元）

式中：H₁——风机变频前风机负压，取2750Pa

      Q₁——风机变频前风机风量，取65 m³/S

      H₂——风机变频后风机负压，取2780Pa

      Q₂——风机变频后风机风量，取75.71 m³/S

      η₁——风机变频前的工况效率，60%

      η₂——风机变频后的工况效率，93%

      r——风机运行一天的时间，24 h

      T——风机年运行天数，365天

理论分析采用变频技术后供电线路功率因数与无功消耗：

通过公式计算现在线路功率因数：

计算变频改造后的电流：（变频后功率因数按0.975计算）

风机变频改造前、后供电线路无功功率为：

 式中：I₁、I₂——功率因数提高前、后的电流

       cosφ₁——变频改造前功率因数

       cosφ₂——变频改造后功率因数

       p₁——变频改造前供电功率

       p₂——变频改造后供电功率

   提高功率因数后比现在运行供电线路减少的无功功率：

年线路无功功率传输为259.61×24×365=2274183.6kva

按线路损失5%，电费0.55元计算，年节约电费为：

2274183.6×5%×0.55=6.25万元

总计节约电量：34.5+6.25=40.75万元

年节电率为：

(2)其他效益
   ①实现电机软启动，减小启动冲击，降低维护费用，延长设备使用寿命；
   ②系统安全、可靠，具有变频故障转工频功能，确保风机连续运行；
   ③控制方便、灵活，自动化水平高；
   ④输入谐波含量小，不对电网造成污染；输出谐波含量低，适合所有改造项目的普通异步电动机；
   ⑤界面全为纯中文操作，操作简单，使用方便；

   ⑥全保护功能齐全，除了过压、过热、过载、短路等自身保护功能外，还设有外围连锁保护系统，提高了系统的安全稳定性； 

   ⑦采集各风机运行的工艺参数、电器参数、电气设备运行的状况。
    主扇风机可由PLC进行控制，严格按控制程序进行控制，并对扇风机正常切换和故障切换进行控制和操作指导，且在控制柜实现硬件闭锁控制。在控制站显示扇风系统工艺参数表、电气参数、设备运行状态（工作、停止、故障）以及报警参数表等。

4结论
通过对主扇风机变频节能改造，改调节风叶角度调节改为变频调速是可行的，能够提高电机使用效率，取得了显著的节能效果，性能稳定,可靠性高，既节约了能源，又满足了生产工艺要求，并且大大减少了设备维护、维修费用，直接和间接经济效益十分明显。