變頻調速技術在風機、帶類改造中的應用及節能分析

摘 要：皮帶、風機類設施在加工生產業以及制造業被廣泛的推廣應用。皮帶、風機類設施不僅消耗的電量多，而且在檢修以及養護所花費的也很多，其一共費用就占了總費用的百分之七到百分之二十五。新興起來的變頻調速工藝不僅具有優秀的調速技術、超越的省電成果，對設施的工作情況能夠有所幫助提高。提升設施工作效率以及成套設備的安全穩定性。設施能夠使用更久的時間。

關鍵詞：變頻調速技術；變頻器；電動機；風機、帶類設備

1 主要設備類型分析

1.1 速度和頻率計算

皮帶在正常運轉時屬于恒轉矩負載。工藝要求在轉速范圍為5-10.5轉，分鐘，我們試選擇減速箱變比K1為29.8：l，鏈條傳動的變速比K2為4：l。

通過計算得：

電動機的最高工作轉速：10.5×（K1×K2）=10.5×29.8×4=1251.6轉，分鐘

電動機的最低工作轉速：5×（KI×K2）=5×29.8×4=596轉，分鐘；

電動機的最高工作轉速對應的變頻器輸出電壓頻率：50×1251.64+1440=43.5（HZ）；

電動機的最低工作轉速對應的變頻器輸出電壓頻率：50×596÷1440=20.7（HZ）。

以上選擇基本滿足生產工藝及電動機散熱的要求。

1.2 變頻改造主要設備的規格參數

齒輪減速箱：型號為R103YBl32S4，輸出額定轉速為48轉/分鐘，輸出最大轉矩為1100（Nm）。

電動機：型號為YBl32S-4，額定電壓為380V，額定電流為11.6（A）絕緣等級為F級，額定功率為5.5（Kw），接法A，額定轉速為1440r/min。

變頻器：型號為FRN5.5G11S-4CX，標準適配電動機5.5KW，調頻范圍0.1-40Hz，頻率精度（模擬設定）正負0.2%的最高頻率。額定容量9.9KVA，額定輸出容量為13A，輸出電壓為380v（三相，50/60HZ），逆變器IGBT。

1.3 調速傳動裝置變頻改造的主要使用效果

1.3.1 改革后傳動設備構造很簡單，其是使用齒輪帶動鏈條運轉，因此傳動精度比很高，傳動安穩，發出的聲音小，形成的振動幅度夜宵；傳動只需要齒輪和鏈條，所以消耗的能量也小。

1.3.2 利用變頻設備減慢齒輪的速度，機械產生的磨損不大，減少了事故發生率，降低了日常的維護量，節省了維修成本的付出，能夠提高設備的使用時間。

1.3.3 變頻設備能夠在既定的范圍內隨便調節皮帶的轉動速度，真正的是無級變速的運行，達到了生產技術的標準；可以在主調控室經過電腦直接對皮帶的運轉速度進行調整，十分簡單方便。

1.3.4 電動設備在剛開始啟動時動作會很穩定、平和，不會像改造前啟動時對電動設備的沖擊力強，變頻設備使用時的穩定、平和能夠對機械設施以及電器起到了保護的作用。

2 電氣控制系統組成結構及功能原理

變頻器的主要參數設定：

運行操作：F02=I，由變頻外部端子FWD輸入運行命令。

（2）設定的最高頻率，用F03表示等于50赫茲。

（3）設定的基本頻率，用F04表示等于50赫茲。

（4）設定的額定電壓，用F05表示等于380伏。

（5）設定的加速時間，用F07表示等于10秒，即從剛開始發動到形成最高頻率要用十秒鐘的時間。

（6）設定的減速時間，用F08表示等于10秒，即從最高頻率慢慢降下來直至停止要用十秒鐘的時間。

上面說的第五和第六條的設定主要是為了保護發動機，不會因為猛開猛停受到損害。

（7）電子熱繼電器動作選擇：F10=I，電子熱保護動作。為電動機提供熱載保護。

（8）電子熱繼電器動作值：F11=11.6A選擇為電動機的額定電流11.6A。

（3 結束語

我國政府對皮帶、風機的改造使用變頻設備進行調控完成節能運轉工作給予了高度的重視，也極力的促進其廣泛的使用，在我國節能法中就有提到這項技術并大力推廣。經過現場使用得出，泵類以及風機設施電動機使用變頻設備都獲得了明顯的節能成果，不僅能夠提高設施工作效率，還達到了生產標準要求，同時不用維修，極大的減少了維修、養護的成本，停產周期的時間也大大的縮短了，經濟利益顯著提高，對于設備的投入在九個月到十六個月中就可以收回。

參考文獻

[1]粱南丁.風機、水泵類負載電動機的高效節能運行方式[J].機電產品開發與創新，2006（5）.

[2]劉競成.交流調速系統[M].上海交通大學出版社，1985（12）.