变频器在空调风机中的应用

1　引言 
　　风机水泵是现在zui大的节能对象，现在国内对此进行的改造很多，控制系统也越来越复杂，但是复杂的同时，也加大了投入及维护成本，如果能简单控制，减少控制环节，增强系统稳定性，改造的效果才越显得明确而实用。
　　我公司近期的电气节能改造工作一直在满足工艺控制条件的情况下，尽量减少控制环节，尽量做到精简，此次空调风机变频改造就是一次比较好的例子。
2　空调风机系统介绍
2.1　原设备参数
　　风机电动机 送风:30kW ;排风:15kW 
　　电动机额定转速 两台均为1450r/min 
　　风量　　　　　　30000m3/h
　　选用变频器 EV2000-4T0300P1、EV2000-4T0150P 
2.2　系统原理
　　空调风机系统由采气室、初效、加热、表冷、送风机、中效、风道阀门、风道、、排风机等设备组成，空调新风由采气室进入，经初效、加热、表冷、风机、表冷、加热、加湿、中效过滤再由风道阀门控制总进风量、风压，到过滤器进入洁净区;由回风风道进入排风机排出。系统的风量、风压由送风风门控制，一般开度为45％～70％，由于洁净区内生产的连续性很强，风门及其它工艺控制点的控制很稳定，一般一到两个月根据风量与风压情况调节一次即可。

　　根据以上运行情况，风机运行稳定，对电动机频率进行简单的控制即可满足工艺的需要，因此变频改造不需要增加复杂的控制系统，只是在主回路增加两台变频器，通过变频器控制面板调节电动机频率就可以解决控制问题。
　　风道阀门开度正常时只有50％左右，因此节能的空间较大，进行变频器改造应该有较大的节能空间。
2.3　改造过程 
　　由上述原理可以看出，电气回路改造是这次改造的主要内容，根据改造的实际情况，空调控制现场新增配电柜一台，内装变频器两台，即30kW、15kW风机用变频器各1台，并按照控制原理图设计安装柜内电路及按钮、指示灯等元器件。
　　由于风道不能承受负压，因此送风与排风的开、停机顺序有一定的要求，即开机时先开送风后开排风，而停机时先停排风后停送风;这些控制要求只能在配电控制回路中进行体现，所以，电气控制回路中增加了一定的电气连锁，而且对于变频器故障引起的不必要的麻烦，只好在控制回路中增加变频器的输出点进行连锁控制，避免引起送风机变频器故障时排风机还在运转的情况，将变频器故障输出点引到起停控制回路，避免意外事故的发生。
　　由于风机开时风机叶轮惯量较大，保留风道阀门对于起动风机时减少风机起动时的冲击有很大好处，因此在改造中保留，只是在开起空调机组时封闭，开起后再完全开启。
　　当风机风量由于过滤器等中间部件原因改变时，就需要调节变频器的输出频率来适应工况的改变，而改变变频器的输出频率，只需按变频器控制面板的上下箭头键即可改变输出运行频率，操作简单易行。

　　除了电气控制回路改造之外，还要对变频器的参数进行设置，以便于优化设备运行。变频器的使用使控制功能加强，变频器的参数设定必须根据实际工艺进行参数整定。变频器参数的具体设置如附表所示，其它参数采用默认值并经过自整定即可。 

2.4　效益分析 
（1）节能效果明显。由于完全开启了风门，降低了实际运行转速，因此将节约大量的电能，减少相应的电费支出。经过测算，两台风机实际运行频率约为41Hz,实际节约功率为18kW。两台空调风机按年运行7500h计算，每年节约电量为:
　　节约电量=18×7500=13.5万kW·h
　　由以上计算可以看出采用了变频恒压控制以后，每年仅节约电费将可达到
　　节约电费=13.5万kW·h×0.53元/kW·h=7.15万元
　　而变频改造需要增加投入3.5万元，短期内就可以收回投资。
（2）降低电动机实际转速，减少起动时对设备的冲击，降低维修费用及空调运行的成本。空调机组对于风机等设备要求有较高的稳定性，减少对设备的冲击及降速运行带来的隐性好处是非常大的。
（3） 降低操作人员的操作强度，提高空调供用质量。操作人员只要操作变频器操作面板即可达到控制风量的目的，不用再控制风道阀门。 
3　结束语 
　　这次空调变频改造是一次非常有意义的尝试，为了简化控制，减少环节，我们尽量简化了工艺控制要求，经多方调查、了解，才做出了以上的实施工作;正是以上的工作，使我们对于变频控制的意义及方式的认识更加深刻了，为我们以后的改造工作积累了经验。