風機自動化控制的原理及控制方式分析

摘 要：風機在工業生產領域中具有重要的應用，對于提高工業生產的效率發揮了重要的作用。為此本文首先分析了風機的原理及概念，之后介紹了風機自動化控制的原理，最后對風機自動化的控制方式進行了詳細的闡述。

關鍵詞：風機;自動化;控制原理;控制方式

風機所包括的類型較多，大致可以分為鼓風機，通風機等。風機在運行的過程中涉及到一系列的能量轉換過程，如可以吧機械能轉化為動能。風機在運行的過程中，需要一定能量輸入，一般需要輸入機械能，這樣可以提高風機中的氣體壓力。此外，風機的應用場合也較為廣泛，如可以應用在工廠中、建筑物中等需要進行通風的場合，還可以利用風機進行排塵操作。在冷卻塔的應用場合中，也可以利用風機進行冷卻，保證冷卻塔的溫度在合理的范圍之內，并可以應用在家用電器的冷卻中。此外在隧道、車輛等領域中，也具有風機應用的身影，在谷物的烘干應用中，也可以采用風機。本文主要分析了風機自動化控制的原理及控制方式，對于提高風機在工業生產中的應用范圍具有一定的價值。

1 風機概述

風機是一種常用的通風設備，風機在運行的過程匯總需要進行能量的轉換，主要是將機械能轉化為氣體中的能量。近年來風機生產技術和風機控制技術都得到了較為快速的發展，具有不同的風機型號。對于風機的分類，按照功能原理劃分，可分為一是透平式風機，這種類型的風機具有相應的旋轉葉片，通過將葉片進行壓縮，從而達到進行輸送氣體的目的，這類類型風機在工業中具有廣泛的應用。二是容積式風機，這種類型風機中的氣體容積可以進行適當的靈活改變，并且也是通過改變氣體的容積達到風機中能量轉化的目的。三是透平式風機，這類類型風機所包括的類型較多，如離心式風機、橫流式風機等。四是容積式風機，包括定容式、非定容式等類型[1]。此外，不同類型的風機的氣流的流動方向也有所不同，較為典型的風機有離心式風機，這種類型的風機在運行的過程中，氣流的運動方向為徑向流動。其次是軸流式風機，該風機的氣流會進入到旋轉葉片中，通過葉片實現風機中能量的轉換。不同類型的風機，都具有相應的應用場合，在實際中都能夠發揮出相應的作用。

2 風機自動化控制的原理

如今工業生產的風機基本都具備了自動化控制的功能，明顯提高了生產的效率和自動控制的效果。風機要實現自動化控制的功能，首先需要采集風機的各項運行狀態參數，當參數與所要求的運行參數具有一定的差異時，則可以通過自動化控制系統將運行狀態加以修正，保證風機的正常運行[2]。風機在運行的過程中，會涉及到常用的風機參數概念，主要包括以下內容，一是風量：風機每分鐘輸送的空氣立方數。二是全壓：氣體所具有的全部能量，等于動壓加上靜壓。三是動壓：將氣體從零速度加速至某一速度所需要的壓力。四是靜壓：流體某點的絕對壓力與大氣壓力的差值。五是風機轉速：風機葉輪每分鐘轉過的轉數。五是軸功率：電動機除去外部損耗因素，傳遞到風機軸上的實際功率，通常認為是風機實際所需功率。六是噪音：風機在正常運轉過程中氣動噪音和機械噪音疊加所形成的噪音。此外，風機在運行的過程中，如軸流和離心這兩種類型的風機存在著區別在于：一是離心風機具備改變介質流向的功能，具有較高的靈活性，但軸流風機不會改變流向，在功能的實現方式上較為單一。二是兩種不同類型的風機在安裝過程中的方便程度不一樣，三是電機在風機中的位置不同。在風機的實際工業生產應用中，對于不同類型和不同型號的風機，應該加以區別對待，保證風機具有較好的應用效果。

3 風機自動化控制的控制方式

風機要實現自動化控制的功能，應該選擇適合風機的自動化控制方式和控制算法，以便實現對風機的運行狀態和各項運行參數的自動化控制。從自動化控制的控制方式而言，大體可以分為開環控制方式和閉環控制方式。其中，對于開環控制系統，不存在反饋調節的環節，相對應的控制效果也不如閉環控制系統，但優點是結構簡單，在對控制效果要求不太嚴格的場合中，可以采取這種控制方式對于風電的自動化控制方式[3]。若風機對自動化控制的效果要求較高，則需要采用閉環控制系統，通過將輸出端的參數反饋到輸入端，根據輸出端的運行狀態實時調節系統的輸入量，從而起到自動化控制的目的。風電的控制方式，需要根據風機的實際應用場合加以選擇，以發揮出風機相應的功能。

不同類型的風機，所采用的自動化控制系統具有一定的差異。一般而言，自動化控制性能越好的風機，其所花費的制造成本也相對較高，需要同時考慮到經濟性和技術性兩方面的因素，在實際的應用場合中進行綜合考慮，覺決定風機所采用的控制方式和控制系統。隨著風機控制技術的進一步發展和進步，未來控制性能優越的風機將具有較大的應用空間。

4 結論

風機是重要的工業生產設備之一，不同的廠家生產的風機的特性具有一定的差異，所采用的自動化控制系統和控制方式也有所不同。在實際的風機選型和應用過程中，應該根據所應用的場合加以選擇，保證風機的安全穩定運行。

參考文獻：

[1]高永強.關于礦井主通風機自動化控制系統的思考[J].機械管理開發，2017，32（3）：116-118.

[2]關英春.基于PLC的煤礦通風控制系統優化改造[J].煤礦安全，2017，48（11）：107-108.

[3]李泉.高爐鼓風機自動化類振動故障診斷實踐[J].冶金動力，2018（2）：63-66.

作者簡介：蔡興（1989-），男，漢族，江蘇徐州人，本科，助理工程師，目前從事自動化風機控制方面的研究。