养猪用什么风机_高压变频技术在锅炉风机中的应用分析 机器人时代

八十年代，在发电厂高压电机采用的风门、阀门、电磁调速、液力偶合器调速、液态电阻调速、变极调速等耗能型电机调速方式，普遍存在适应范围窄、节能效果不显著、机械特性变软(除变极调速外)、运行可靠低等问题，一直没有好的解决办法。九十年代，随着功率单元串联技术的研发成功和应用，高压变频器装置以其独特的节能、高效、高可靠性、平滑而较硬的机械特性、以及强劲的输出动力，当之无愧地成为电力电子拖动的主角，成为新建和改造项目的首选。

目前，应用高压变频调速技术，一方面可以极大地节省风机消耗的电能，减少启动冲击，实现系统的节能、经济运行;另一方面可以提高功率因、降低谐波污染，提高系统的运行品质，实现高精度控制，提高可靠性，满足对环境和生产工艺过程对流量和压力的精度要求。从而有效地提高经济效益和产品质量。高压变频技术,养猪用什么风机好，广泛应用电力行业、冶金行业、水泥行业、化工生业、自来水行业、供热系统等。在全国各地已有达八千台套应用实例。总容量在1000多万千瓦，产生了良好的经济效益。其高效率、高可靠、优良的技术性能，得到用户的一致好评，是企业用于高压电动机调速领域较为完善的技术，同以往的任何一种调速方式相比变频器均具有不可比拟的优势，是电力拖动调速领域的主流和发展趋势。

一、高压变频调速原理

1.风机不同调节方式对比

由电工原理可知电机的转速与电源频率成正比，通过变频器可任意改变电源输出频率从而任意调节电机转速，实现平滑的无级调速。离心式风机在变速调节的过程中，如果不考虑管道系统阻力R的影响，风机的最大特点是负载转矩与转速的平方成正比，而轴功率与转速的立方成正比。因此，将电机定速运转改变为根据流量需要使用相应电源频率来调节电机变速运转,就可节约大量电能， 也能够产生巨大的经济效益。由图1可看出变频器控制是最接近理想曲线的。

 

 

由图2可知：在风机的流量由100%下降到50﹪时，变速调节与风门、阀门调节方式相比，风机的效率平均高出30%以上。从节能的观点来看,采用变速调节方式为最佳调节方式。采用定速驱动时，风机靠风门调节，除产生大量的节流损耗外，反应速度慢，导致机组无法响应负荷的动态变化，采用调速驱动后，机组的可控性提高了，响应速度加快，控制精度也提高了，从而使整个机组的控制性能大为改善，不但改善了机组的运行状况，还可以进一步节约能源，同时采用变速调节后可以有效地减轻叶轮和轴承的磨损，延长设备使用寿命，降低噪声，大大改善起动性能。工艺条件的改善，也能够产生巨大的经济效益。

2.变频调速的特性

交流异步电动机的转速公式为：

n=60f(1-s)/p···,养猪用什么风机;····································· (1)

其中：n—电机转速r/min; p—极对数;

f—定子供电频率Hz; s—转差率。

由上式(1)可知，改变异步电动机的电源频率f就可以改变电机的转速n。同时，风机为典型的平方减转矩负载，下面以风机的工作特性来分析节能原理。

风机的电动机轴功率P与其流量Q，风压p之间的关系式如下：

P∝Q×p···························································· (2)

当电动机的转速为n1、n2时，流量由Q1变化到Q2，此时Q、p、P相对于转速的关系：

Q2=Q1×(n2/n1)················································ (3)

p2=p1×(n2/n1)2 ················································ (4)

P2=P1×(n2/n1)3 ················································· (5)

由式(3)(4)(5)式可以看出，调节电机转速即可调节流量，风压与转速的2次方成正比, 风机轴功率(功率输出)与转速的3次方成正比，从理论上讲，速度降低10%时会带来30%左右的功率下降，由于功率的大幅度降低，可获得显著的节能效果显著。 风机调速后与调速前理论对比如下：

二、变频调速的节能原理与分析

1.风机工频运转特性

 

(1) 图中，F1为工频运行时的(Q-p)性能曲线，也是变频风机在50Hz下满负荷运行时的性能曲线。E点为工频运行时的额定工作点，即挡风板在某一固定位置时的工作点。A点为流量小于额定流量时的工作点，即通过关小挡风板沿着(Q-p)特性曲线向左上方滑动的一系列的工作点;B点为流量大于额定流量的工作点，即挡风板开大直至全开，并且沿着(Q-p)特性曲线向左下方滑动的一系列工作点。请注意挡风板全开之后，应当防止电动机过载。

(2) pa为流量小于额定流量时的风机出口全压;pe为额定流量时的风机出口全风压;pb为流量大于额定流量时风机的出口全风压。Re为额定流量时，即挡风板在某一固定位置时的管网阻力曲线;Ra为小于额定流量时，即关小挡风板之后的管网阻力曲线;Rb为大于额定流量时，即挡风板开大直至全开之后的管网阻力曲线。挡风板在不同的位置时，Re，Ra，Rb实际是一系列曲线族。η1为效率曲线。

(3) 从图3中我们可以看出，pa>pe>pb;Qaηb。在额定工作点运行时，风机的效率最高，等于定效率。在额定工作点以外的任何工作点的效率都小于额定效率。

2.变频运行特性

 

(1) F2、F3不仅仅是二条曲线，而是F1性能曲线下方偏左的一系列曲线族，即工作频率不同，(Q-p)曲线就沿着管网阻力曲线向左下方滑动形成不同的(Q-p)曲线族。

(2) Fn变化时，工作点A、E、B、也分别沿着管网阻力曲线Rb，Re，Ra变为C、D、F。效率曲线η1也随着向左推移，并且形成高效扇形区。因此，风机变频运行时，pb降为pc，pe 降为pd或pg;pa降为pf。流量Qb减小到Qe;Qe减小到Qa;Qa变得更小。

(3) 如果Fn变化时，把挡风板打开到某个固定位置，使管网阻力为Re，保持流量Qa不变，即Qa恒定。工作点A即压力pa降为pg。

(4) 如果Fn变化时，把挡风板打开到最大位置，使管网阻力为Rb，分别保持流量不变，即Qa、Qe、Qb恒定。工作点A、E即压力pa 、pe也分别降为ph 、pc。Pb恒定不变。

(5)随着频率Fn的降低，当管网阻力一定时(假设为Re)，变频运行风机的出口压力逐渐降低为pd或pg，变频后流量从Qe快速减少为Qa，工作点G的所需要的扬程也随着降低。而频率增加时，风机的出口压力也上升，使流量Qa反而增加，直至到Qe。如果要继续增加流量，此时必须把挡风板全部打开，流量最大可以达到Qb，此时要防止工频泵过载。

(6)变频运行时，频率不能调的过低，因为过低的频率运行，将满足不了工艺要求。

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　　(总经理富田也寸史先生)

　　目前全球处于一个科技创新的时代，无论美国的制造业复兴计划还是欧盟的工业4.0战略，机器人都是其中的重要内容。未来，机器人+互联网的数字化生产方式将极大地改变制造业。日、美、德、韩、中五国机器人保有量所占全球工业机器人市场比例达70%。目前，瑞士ABB、日本安川电机、日本发那科、德国库卡被称为机器人领域的“四大家族”，这些巨头占据了机器人制造、焊接等高端领域。从生产地和消费地看,猪舍通风机选型，日本是唯一的机器人净出口国，拥有全球最大的机器人生产能力，占据全球机器人产量的66%。为了解机器人的现状和发展趋势，日前，记者采访到机器人领域的“四大家族”之一的日本安川电机在华合资子公司安川首钢机器人有限公司的董事总经理富田也寸史先生。

　　富田也寸史先生在安川电机工作了30年，长期从事机器人的技术开发、海外销售、经营管理，来中国赴任之前，担任日本安川电机海外销售部部长。他说“这些年，公司在中国的发展，我感到最满意的事情是我们在技术上有了明显进步，特别是在焊接机器人方面，处于业内领先地位，毫不逊色于同行。未来我们最大的挑战是进一步扩大客户群，过去主要面向汽车行业，占有70-80%的销售额。未来要扩大到更多的工业领域，改变汽车行业一家独大的现状，大力拓展新的应用领域。”

　　富田也寸史先生指出，中国的劳动力成本持续上升、机器人制造成本不断下降以及工业转型升级需要等因素使工业机器人性价比临近拐点，工业机器人在许多领域已显现出替代人工的趋势。2013年中国已成为全球最大的工业机器人市场。2014年被称为中国机器人产业发展元年，工业市场新增机器人6.78万台，同比增幅近40%，机器人已经成为中国制造的重要力量。工业机器人在工业领域的推广应用，将进一步提升中国工业制造过程的自动化和智能化水平，降低人工成本上升对中国工业竞争力产生的影响。这将有利于提高生产效率和产品质量，降低生产成本和资源消耗，保障安全生产，提升中国工业的国际竞争力。

　　富田也寸史先生介绍说，安川首钢机器人有限公司，其前身为首钢莫托曼机器人有限公司，由中国首钢总公司和日本株式会社安川电机、安川电机(中国)有限公司共同投资，是专业从事工业机器人及其自动化生产线设计、制造、安装、调试及销售的中日合资公司。作为中国最早创建的专业机器人厂家，安川首钢始终致力于中国机器人应用技术产业的发展，在提高制造业自动化水平和生产效率方面，发挥着重要作用。经过近20年的发展，安川首钢已经成为中国工业机器人行业的领军企业，公司从四十多人的团队不断扩大到700多名员工，先后在上海、广州、武汉、重庆、长春成立办事处和售后服务中心，在成都、烟台设置服务机构，并于2011年6月成立上海分公司。每年为用户提供几千台套机器人及其配套的自动化生产线，产品遍布汽车、摩托车、家电、IT、轻工、烟草、陶瓷、冶金、工程机械、矿山机械、物流、机车、液晶、环保等行业。广泛应用于弧焊、点焊、涂胶、切割、搬运、码垛、喷漆、科研及教学等领域。

　　取得如此成绩，除了良好的市场环境，更得益于安川首钢一贯坚持的“追求卓越，客户至上”的经营理念和管理模式。富田也寸史先生强调说，安川首钢非常重视技术创新，公司拥有一批优秀的技术人才，在机器人系统设备设计、制造、电气控制、安装调试及售后服务方面积累了丰富经验。目前，在机器人应用技术最具代表性的汽车零部件机器人制造系统的集成技术上，安川首钢具有雄厚的技术实力，开发生产出全自动汽车底盘机器人焊接生产线等国内领先技术的应用系统，在高端汽车零部件机器人制造领域具有极大的竞争优势，并占有该领域的最大市场份额。将零部件的生产从单站提升为自动连线的机器人自动生产线技术，是安川首钢技术发展的一个重点，这将极大地提高机器人焊接装备的自动化水平。此外，在物料搬运及工艺处理、装配、打磨等当前正成为新增长点的应用领域，安川首钢进行了大量相关的工艺技术、智能控制、整体集成等方面的技术的研发和积累，为中国的制造产业升级、机器换人做出迅捷的对应。

　　记者了解到，目前安川首钢机器人有限公司通过全方位的销售及服务网络，为用户提供全面、快捷的技术服务，不断提升产品质量和服务质量，得到广大用户的信赖及认可。连续多年被上海汇众汽车制造有限公司等用户和媒体誉为优秀合作供应商和优秀设备供应商，2016年初，荣获一汽轿车股份有限公司和长春佛吉亚排气系统有限公司“2016年优秀供应商”、“2016年最佳供应商”的荣誉称号。富田也寸史先生表示，公司每年都会获得各种奖项，这是对我们过去工作最大的认可，也是对我们今后工作的最有力鼓舞。

　　机器人的快速发展，一些繁重的的劳动岗位被机器人代替，这是一个必然趋势。机器人将促进我国就业的转型升级。企业未来的挑战在于如何加强对机器人专业人才的招募和培训，以及对生产工艺和管理模式进行变革。随着中国工业化进程不断加深，工业机器人产业的发展，机器人时代已经来临。高速发展期也给中国机器人厂商带来了历史性发展机遇。富田也寸史先生表示：“再过3-5年，中国机器人市场将从高速增长期向稳定增长期过度。我们有信心在竞争中走向成功。我们的发展规划是到2018年销售额达到30亿人民币。”

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