太阳集团通风降温系统
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厂房负压风机风光高压变频器JD-BP37-630F在高炉风机除尘中的应用
一、 运行情况
1、变频器结构紧凑，安装简单。
由于风光牌JD-BP37-630F变频器所有部分都已装在盘柜里，不需要另外的电抗器、滤波器、补偿电容、启动设备等一系列其他装置，所以体积小，结构紧凑，安装简单，现场配线少，调试方便。
2、电机及机组运行平稳，各项指标满足工艺要求。
由变频器拖动的电机为湘潭电机厂于2002年8月出厂的三相普通异步电动机（6000V、630KW、80.8A、580r/min），在整个运行范围内，电机始终运行平稳，温升正常。风机启动时的噪音和启动电流非常小，无任何异常振动和噪音。在调速范围内，轴瓦最高温升允许65℃，实测10℃。
3、变频器的三相输出波形完美，非常接近于标准正弦波。
经过现场测试，变频器的三相输出电压波形、电流波形非常标准，说明变频器完全可以控制一般的普通电动机运行，对电机无特殊要求。
4、变频器运行情况稳定，性能良好。
该设备投运以来，变频器一直十分稳定，设备运行过程中，我厂运行人员对变频器输入变压器的温升、功率单元温升定期巡检，完全正常。输出的电流和电压波形正弦度很好，谐波含量极少，效率均高于97%，优于同类进口设备。
5、运行工况改善，工人劳动强度降低。
随着高炉炼铁生产线除尘的需要，调节高压除尘风机的转速，进而调节风机风量，达到除尘的效果，工作强度大大降低。
6、变频器操作简便、易于掌握、维护。
变频器的起停，改变运行频率等操作简单易行，我厂人员经过半个小时培训已全面掌握。另外，变频器各种功能齐全，十分完善，提高了设备可靠性，也便于设备的维护和保养。
二、节电效果
该工程生产周期大约为1小时，出铁时间为20分钟，间隔约40分钟。工程配置电机额定电流为80.8A。根据试运行情况及其它生产线的实际运行情况预计该电机运行电流应在60A。以变频器上限运行频率45Hz时，电流为45A，间隔时间运行频率20Hz时，电流为20A，根据公式P= 3·U· I·cosΦ、η=（P工-P变）/ P工,节能效果显著，达到42.7%。
从三个月的运行情况来看，山东风光电子有限责任公司自行研制生产的JD-BP37型高压大功率变频器，运行稳定、可靠，简便实用，节能效果显著，改善了工作人员的工作环境，降低了值班人员的工作强度，并且变频器对电机具有保护功能，减少了维修费用，延长了电机及风机的使用寿命，给我们企业带来了比较显著的经济效益。
0 引言
标准 GB19761-2009 《通风机能效限定值及能效等级》中明确提出对于采用普通电动机的通风机（采用外转子电动机的空调离心通风机除外），以使用区最高通风机的效率ηr作为能效等级的考核值，在实际测量过程中最为关键的是如何精确的获得通风机叶轮的机械功率。现有大多数检测实验室直接采用电机铭牌上的标称效率作为风机效率计算的重要依据，其实这跟实际的叶轮轴功率相差甚远，准确度也相当低。笔者根据多年实验室检测经验，结合国标 GB/T1236-2000 《工业通风机 用标准化风道进行性能试验》中对通风机轴功率测定的要求，整理出几种实际操作可行的试验方法，并对各种方法的优缺点进行比较以供试验人员参考借鉴。
1 反应式测力计法
此法是将测试通风机的电机采用托架式或力矩台测力计测量出扭矩，根据转速与扭矩计算出电动机的输出功率。以电动机直联形式为例： Pa ＝ n(W-△W)/9550
式中 Pa 为通风机叶轮轴功率； n 为电动机转速； W 为测力计负载时扭矩；△ W 为测力计空载时扭矩。
此方法是最原始也是最为基础的测试方法，用这种方法测试通风机叶轮轴功率较为直接、准确。但是，此方法需要通风机生产企业提供相配匹的测力计（平衡床），测量负载的精度为± 0.2% ，确定的力矩臂长精度应达到± 0.2% 。每次试验前和后，需检查零力矩的平衡（配重），其差值应在试验期间测得之最大值的 0.5% 范围内[1]。
2 扭矩仪法
此法主要是用扭矩测量仪实况测量电机的输出功率，需要将电机从风机机组中分离出来，用联轴器将三者连在同一水平传动线上，电机的动力通过扭矩仪传输到风机叶轮，通过扭矩仪测量风机的叶轮轴功率。这种方法比较适用于电机外置于风机机组的通风机，这样便于电机的拆装与联接。在这种方法中，最为关键的是将电机与风机叶轮中心定位，如何确保电机与扭矩仪以及风机叶轮三者连在同一中心线上，这关系到电机的运行性能曲线。此法的缺点是局限性比较大，不适合一些电机内置于机组的通风机，另外，需加工一大批不同规格的联轴器与电机轴相匹配，且安装比较复杂。此法的优点是测量的数据为风机实际运行工况点下的叶轮轴功率，随着测试负载的变化而变化，准确度比较高。
3 预处理输入法
此方法也可称之为校准电机法，主要是将测试通风机配用电机用校准电机代替，在通风机气动性能试验时，用电动机经济运行仪直接测定电动机的输入输出特性和效率特性。将此电机特性曲线输入风机气动性能测试工程中，根据通风机负载工况点从电动机性能曲线上选取相应的性能参数，这样可以非常方便的测量风机叶轮轴功率与通风机效率。由于此法是用校准电机代替实际运行的电机，故存在一个使用前提：电动机的输出功率要按照通风机生产企业与用户均可接受的效率（电动机的全效率）。并且在使用过程中应注意要将电动机运转足够的时间，以保持其在正常操作温度下进行运转。另外值得注意的是，此法在实际操作过程中发现同类型号的电动机效率曲线差别还是存在的，在准确度要求比较高的情况下，两者之间的数值差不可忽略。
4 AMCA 法
此法也叫相位电流法，通风机测试人员通常将之称为电测法。此法是将叶轮轴功率的测试与通风机气动性能测试结合起来，用风机叶轮与测试管道组成的阻力作为电动机负载，在通风机气动性能测试过程中，同时测量电动机三相电参数和转速以及单个工况点结束后的绕组温度，确定负载杂散损耗，并进行通风机未连接时电动机的空载试验，测得铁耗和风摩耗以及电机在规定温度下的定子损耗和转子损耗。将各种损耗输入测试工程，借助软件自动计算通风机在各测试工况点下的叶轮轴功率，从而精确计算风机效率。此法优点是完全在通风机实际运行工况点下测得的叶轮轴功率，可以很准确的测得通风机的效率曲线，比上述校准电机法明显提高精度。同时也较好的解决了无法使用“扭矩仪法”的情况，且应用比较方便，可以作为法定检测机构评定效率用。
5 结论
随着国家节能工作的不断推进，能源节约化趋势的逐步发展，同时国家已将通风机列入能效标识实施许可目录，如何准确的测定风机效率、评定节能产品成为了众多通风机生产企业及第三方检测机构的重要课题。上面简单的分析了四种关于通风机叶轮轴功率测试方法的原理与优缺点，每一种方法都有其适用条件与前提，并且需基于有完整风机气动性能测试工程为基础。主要是为一线的通风机试验操作人员提供参考与借鉴，实验室可以根据实际检测要求选择合适的试验方法。
参 考 文 献
[1] 续魁昌.风机手册（第 2 版）[M].北京：机械工业出版社，2010（10）：855 ，901.
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