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变频风机节能测试分析 陆一飞．方喻 (无锡市计量测试中心。江苏无锡214101) [摘要]风机是工厂中的能耗大户，应用量大、应用面广。传统风机节能不利，变频改造后可以有效节能，同时实现 电机软起动，减少故障。文章阐述了在工厂实际测试中采用的计量方法，及可能遇见的问题和解决方案。 [关键词]变频风机；闭环控制；风机定律；单位产品能耗；单位时间能耗 风机是依靠输入的机械能提高气体压力并排送气 用直接或Y一△起动，无法具有软起动的功能，造成 体的机械，它是一种从动的流体机械。在工厂、矿 了机械冲击大、传动系统寿命短、震动及噪音较大、 井、隧道、车辆、船舶和建筑物等的通风、排尘和冷 需要的电源容量大、功率因数较低等缺点。图l为传 却系统中，处处可见它们的身影。风机应用量大、应 统风机控制图。 用面广，在我国与风机配套的电机约占全国电机装机 ．量的60％左右，耗电量约占全国总发电量的20％一 30％。由于传统风机都是开环控制，耗能巨大，节能 不力，因此在风机类设备上，推广节能技术，使风机 图1传统风机控制图 始终处于科学、经济运行状态，对提高企业综合经济 效益和社会效益具有十分重要的意义。现在大型耗能 2变频风机 企业如钢铁厂、水泥厂、发电厂等的主要节能手段就 变频风机是采用变频控制技术来控制风机，根据 是通过变频风机来节约能耗。风机这类设备的变频节 环境条件的需要改变转速，从而实现降低能耗的风 能效果平均可做到20％一50％，通过对一些企业的前 机。变频风机的核心器件就是变频器，变频器是利用 期投入和节能效益的计算，一般平均15个月内可以 电力半导体器件的通断作用将工频电源变换为另一频 盈利。据计量的一些企业的记录表明，五六年前他们 率的电能控制装置，能实现对交流异步电机的软起 已经采用了变频风机技术，现在每年节省数千万元， 动、变频调速、提高运转精度、改变功率因数、过流 而计量的所有大型能耗企业已经百分百都安装了变频 ／过压／过载保护等功能。从流体力学原理得知，风机 风机，以达到节能降耗的目的。下文将就变频风机的 风量与电机转速功率相关：风机的风量与风机(电 原理和相关测试方法作出论述。 机)的转速成正比，风机的风压与风机(电机)的 1传统风机 转速的平方成正比，风机的轴功率等于风量与风压的 风机主要由风叶、百叶窗、开窗机构、电机、皮 乘积，故风机的轴功率与风机(电机)的转速的三次 带轮、进风罩、内框架、机壳、安全网等部件组成。 方成正比(即风机的轴功率与供电频率的三次方成正 开机时由电机驱动风叶旋转，并使开窗机构打开百叶 比)。风机定律如表l。 窗排风，停机时百叶窗自动关闭。传统风机流量的设 表1风机定律表 计均以最大风量需求来设