I.风扇和泵应用中VFD的优点
大多数风机和水泵根据其满载工作状态进行选择，但实际上它们在大多数时间内不能满负荷运行。因此，为了控制泵和风扇的流量和风量，通常需要挡风板，回流阀或启动/停止计时器，并且由于电气冲击很高，大功率交流电机在启动/停止时非常困难在此期间，在交流电机启动/停止期间绝对会导致电能浪费和大电流冲击。
要解决这类问题，最科学的方法是采用变频驱动来控制风机和水泵。当交流电机以其额定转速的80％运行时，理论上，功耗是其额定功率的80％的立方，即51.2％。通常，当扣除机械损耗和交流电机铜铁损耗的影响时，它几乎可以为制造商节省40％的功耗。此外，当风机和泵采用闭环恒压控制时，它可以提高能效，这是可以轻松实现的。由于VFD驱动器可以实现交流电机的软启动和软停止，因此可以避免电机启动期间的电压浪涌，从而降低故障率，延长其使用寿命，降低电源系统的容量要求。无功功率损耗。
II。节能分析
通过流体力学的基本原理，我们知道风机和泵属于平方转矩负载，转速n，流量Q，压力H和轴功率P关系：Qαn，Hαn2，Pαn3，即流量与其转速成比例，压力与其转速的平方成比例，轴功率与其转速的立方成比例。
我们现在把风扇作为节能原理的一个例子。如下图所示，当风扇处于其额定转速时，风量和气压随曲线1而变化，当风门全开时，曲线1与额定工况N点的管网阻力曲线2相交;风扇的风量为Qn，压力为Hn。通常，通过关闭调节风门并增加通风管网中的阻力，将工作条件点移动到E点。此时，风量减小到Qe，产生的压头为He。如果通过降低风扇的转速来调节风量，则风扇将作为曲线4运行，并重新产生所需的风量Qe，
根据风机与水泵的相似原理，风量，转速和功率按下式计算：
根据类似原理，当风机转速从n1减小到n2时，风机N2的轴功率将减少到N1乘以（n1/n2）3;图中的阴影区域-JECF覆盖的区域表示与关闭空气门相比通过降低转速来节省的电量，以调节相同的空气量。理论和实际测量都证明，通过手动增加通风阻力（关闭阀门）来调节风量会导致电能浪费，这是不可接受的。
如果采用变频技术改变泵和风机的转速来控制现场的其他过程控制参数，如压力，温度和水位，也可以通过绘制关系曲线得到上述比较结果。系统控制特性。换句话说，采用VFD改变交流电机转速的方法比使用阀门和阻尼器更节能，更节省成本，设备的运行状况也得到显着改善。
III。变频改造方案：
1。主电路图：
如上图所示，保留原系统但增加变频驱动部分，系统中所有电机均由相应的VFD驱动
当VFD发生故障时，系统可以作为原始控制系统在工频下工作，以确保工厂连续生产。
2.控制电路
A.手动调节（开环调节）系统，在手动控制模式下调节VFD的输出频率，改变风机和泵的转速，调节风量和水量。它与调节风门（闸阀）的原始方法相同。
B.自动调节（闭环调节）系统：
如上图所示，自动控制系统采用闭环调节，由VFD内置PID功能和外部压力传感器或压力表组成。传感器实时检测气压或水压，并将其转换为4-20mA电流信号（或0-10V电压信号），并将其发送到PID调节器，并通过变速驱动器的内部计算，自动调节VFD的频率，以将空气量或水压稳定在设定值。
3.风机和水泵应用中矢量控制VFD的主要特点
VFD是专为风扇和水泵应用中的方形扭矩负载而设计的产品，具有成本效益和可靠性，是您节能系统的理想选择。
工作电压范围宽，波动范围在-VAC特殊转速跟踪技术，无影响设置中有几个V/F曲线具有多路径可定义功能的多功能输入/输出端子即时关机时重新启动功能内置RS，支持MODBUS-RTU通讯协议启动稳定，适用于高惯性负载的调速采用先进的内置PID算法，易于实现闭环自动操作IV。改造后的系统特点
1）采用VFD控制实现交流电机的软启动/停止，提高设备的使用寿命，避免对电力系统的影响。
2）通过变速驱动控制交流电机的转速，去除风门调节，降低应用故障率，显着提高节电效果。
3）交流电机在额定转速以下运行，以减少噪音对环境的影响。
4）安装过程中不要影响原有的电力设施和环境，以便连续生产。
5）增强过载，过压，过流，欠压和电压缺相保护功能，以及声光报警功能;
6）由于保持原系统接线，使系统在正常工频和变频电源下有两种工作模式，整个系统运行更加可靠。
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