风机调速的开环控制优化

图8-1 风机变频调速电路

1.基本电路 开环控制的电路十分简单，这里介绍一个利用升、降速端子的电路，如图8-1所示。

图中，X4、X5分别预置为升速端子和降速端子，由按钮SB₁和SB₂控制。继电器KA用于运行控制，具体控制电路如图7-8所示。

2.主要功能预置

（1）最高频率 由于风机属于二次方律负载，故最高频率不允许超过电动机的额定频率（基本频率）。举例说明如下：

假设工作频率上升10%，即

f_X=55Hz=1.1f_N

则由式（5-4），在损耗转矩忽略不计（T₀≈0）的情况下，负载转矩的大小为

T_LX=（1.1）²T_LN=1.21T_LN

式中 T_LX———工作频率为f_X时的负载转矩（N·m）；

T_LN———负载的额定转矩（N·m）。

可见，负载转矩将增大21%，使电动机处于严重过载的状态下。(www.xing528.com)

图8-2 U/f比曲线

（2）上、下限频率 根据实际需要进行预置。例如，某厂锅炉所配的引风机风量偏大，调试时经反复试验，把上限频率预置为45Hz；风机在频率太低时，实际意义不大，故下限频率预置为25Hz。

（3）U/f比 离心式风机是低速时阻转矩最小的一种负载，故可选最低挡的U/f比曲线，如图8-2中的曲线③所示。如果变频器有自动节能模式，则预置为自动节能模式。

（4）升、降速时间 一方面，风机的惯性较大；另一方面，风机一般都是连续运行的，起动和停机的次数很少，起动和制动时间的长短并不影响生产。所以，升、降速时间可以预置得长一些。以75kW的鼓风机为例，加、减速时间可预置为30～60s（以起动和停机过程中不跳闸为度）。

（5）升、降速方式 离心式风机在低速段阻转矩较小，升速过程可以快一些，但当转速接近于额定转速时，阻转矩增加很多，加速过程应适当放缓，故升速方式以选用半S方式为宜，如图8-3a所示。

减速时也相仿，转速高时，动能大，如减速太快，则动能释放太快，容易因过电压而跳闸，故减速过程应缓慢些；待转速下降到一定程度后，减速可以快一些，如图8-3b所示。

S形时间t_S可以按升速时间t_A（或降速时间t_D）的20%～30%来预置。如t_A=t_D=30s，则t_S可预置为6～9s。

（6）转差补偿 大多数情况下，风机是没有必要预置转差补偿功能的。但不少用户反映，风机在变频调速的50Hz下运行时，其风量比工频运行时小。而有的用户又要求在50Hz下运行时，能够有足够大的风量。针对这种情况，可以通过预置转差补偿功能来增加50Hz时的风量。预置时，补偿量可以由最小值开始逐渐增大，直到能够满足要求时为止。

图8-3 风机的升、降速方式

a）半S加速方式 b）半S减速方式