二
、變頻節電原理

　　對於風機來說
，風量Q與轉速n成正比，風壓F與轉速n的二次方成正比
，而軸功率P 與轉速n的三次方成正比（見表1）
，從表中我們可以看出上述幾個量的變化關係：
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表1
　　

轉速n% 風量Q% 頻率 風壓F% 軸功率P%
100 100 50 100 100
90 90 45 81 72.9
80 80 40 64 51.2
70 70 35 49 34.3
60 60 30 36 21.6
50 50 25 25 12.5
顯然，變風量控製係統的節能效果是十分突出的，請見圖2的比較曲
圖2 節能效果圖
從(cong)上(shang)麵(mian)的(de)圖(tu)表(biao)中(zhong)可(ke)以(yi)明(ming)了(le)，當(dang)風(feng)機(ji)效(xiao)率(lv)一(yi)定(ding)

，調(tiao)節(jie)風(feng)量(liang)微(wei)小(xiao)的(de)變(bian)化(hua)時(shi)，轉(zhuan)速(su)可(ke)成(cheng)比(bi)例(li)下(xia)降(jiang)，則(ze)風(feng)機(ji)的(de)軸(zhou)功(gong)率(lv)成(cheng)立(li)方(fang)關(guan)係(xi)下(xia)降(jiang)。在(zai)滿(man)足(zu)工(gong)藝(yi)要(yao)求(qiu)的(de)前(qian)提(ti)下(xia)，若(ruo)風(feng)機(ji)轉(zhuan)速(su)有(you)富(fu)餘(yu)10%，將可節省電耗27.1%,若風機的轉速富餘20%，將可節省電耗48.8%。由此可見，風機、水泵類負載，其節電效果將是非常明顯。
　　三、 立窯基本參數和工作原理
　1
、窯爐的基本參數
　1）機械立窯參數
　1、規格：（窯徑×高度）2.0×8.5 , 2、 年產量：普通水泥5～7萬噸
　3

、喂料方法：單嘴布料溜子11KW， 4
、溜子回轉速度：6.48轉/分
　5、塔篦子形式：整體雙偏心， 6、塔篦子轉速1.2～12.2轉/分,
　7、傳動方式：中心傳動

，功率15KW ， 8、料封形式：垂直管料封，
　9、出料粒度：不大於100毫米
　2）風機參數
　風機功率：132KW
，額定電壓：380V，額定電流：245A
，轉速2980轉/分，
　運行電流：120A～180A
；風量：12776m3/h；風壓：21995Pa；起動方式：△/Y
　2、機立窯燒成工作原理
　　由(you)料(liao)鬥(dou)提(ti)升(sheng)機(ji)將(jiang)配(pei)置(zhi)好(hao)的(de)生(sheng)料(liao)加(jia)一(yi)定(ding)比(bi)例(li)的(de)水(shui)
，送(song)至(zhi)成(cheng)球(qiu)機(ji)成(cheng)球(qiu)，然(ran)後(hou)由(you)布(bu)料(liao)器(qi)勻(yun)均(jun)地(di)施(shi)入(ru)窯(yao)爐(lu)中(zhong)，園(yuan)球(qiu)狀(zhuang)的(de)生(sheng)料(liao)顆(ke)粒(li)由(you)底(di)部(bu)的(de)離(li)心(xin)風(feng)機(ji)送(song)風(feng)在(zai)窯(yao)爐(lu)中(zhong)部(bu)充(chong)分(fen)燃(ran)燒(shao)，到(dao)窯(yao)爐(lu)底(di)部(bu)冷(leng)卻(que)後(hou)，由(you)塔(ta)篦(bi)子(zi)旋(xuan)轉(zhuan)，將(jiang)燒(shao)好(hao)的(de)熟(shu)料(liao)下(xia)到(dao)漏(lou)鬥(dou)中(zhong)，經(jing)適(shi)量(liang)噴(pen)水(shui)，經(jing)熟(shu)料(liao)破(po)碎(sui)機(ji)後(hou)進(jin)入(ru)下(xia)道(dao)工(gong)序(xu)。由(you)此(ci)可(ke)見(jian)，機(ji)立(li)窯(yao)風(feng)機(ji)的(de)配(pei)置(zhi)的(de)好(hao)壞(huai)直(zhi)接(jie)影(ying)響(xiang)到(dao)水(shui)泥(ni)的(de)產(chan)量(liang)
，故(gu)此(ci)，許(xu)多(duo)水(shui)泥(ni)廠(chang)廠(chang)家(jia)在(zai)風(feng)機(ji)上(shang)做(zuo)文(wen)章(zhang)，加(jia)大(da)電(dian)機(ji)功(gong)率(lv)
，加(jia)大(da)風(feng)量(liang)與(yu)風(feng)壓(ya)
，往(wang)往(wang)適(shi)得(de)其(qi)反(fan)。
　　從整個立窯係統裝機的設備功率來看，羅茨風機電機功率為132KW，是整個機立窯係統裝機功率的一半
，對煆燒來說是一個用電較大的設備。它的改造成功將對廠家有較深遠的意義。
　　四
、 用戶對變頻節能改造後功能的要求
　a) 要求變頻器的跟隨性能好，質量穩定可靠，故障率低。
　b) 要求壹台變頻器可兩地操作（也就是提供兩塊操作麵板），一塊用延長線聯結至窯麵上，替代原操作係統；該塊操作麵板可以任意設定
、xiugaicanshu，genjushengchanqingkuangrenyitiaojiefengliangdaxiao，nengkongzhibianpinqideqiting。lingyikuaicaozuomianbanbixufangzaiyourenzhibandiyapeidianshinei
，zhitigongyunxingcanshujianshihekaiqi、關閉變頻器，不能設定參數和修改參數，不能調整風量的大小。
　c) 在窯麵和低壓配電室兩處都必須安裝應急緊急停車按鈕。
在用風量較小的情況下，必須保證電機的溫升和電機的噪聲不得超過允許的範圍
　　五


、立窯風機變頻調速節能改造方案設計
　1）根據現場情況和用戶的要求，我們設計安裝一台品質優良
、性能穩定可靠的平方轉矩（風機水泵型）威科變頻器，其型號為VEC―V6―132F3
，容量為132KW；並聯在原風機起動櫃主回路電路中
，並和原主電路做成安全電器互鎖；對立窯風機進行變頻節能控製，具體的控製頻率，由窯爐操作員工根據實際生產工藝和窯爐的煆燒情況，通過控製變頻器麵板上的上、下鍵操作，就能控製窯爐風量的大小。從而放棄了立窯風機過去傳統的控製方式，改造成了目前調速效果最好、節電效果最佳的變頻調速。
　2）在變頻器的硬件上加裝一路（顯示麵板）牛腳插痤，製作成兩路麵板控製

；鍵盤和牛腳插座之間用一條50米(mi)長(chang)的(de)屏(ping)蔽(bi)線(xian)聯(lian)結(jie)，以(yi)滿(man)足(zu)用(yong)戶(hu)的(de)要(yao)求(qiu)。保(bao)留(liu)原(yuan)風(feng)機(ji)窯(yao)麵(mian)和(he)值(zhi)班(ban)室(shi)兩(liang)處(chu)的(de)緊(jin)急(ji)停(ting)車(che)按(an)鈕(niu)，在(zai)空(kong)開(kai)和(he)變(bian)頻(pin)器(qi)之(zhi)間(jian)的(de)主(zhu)電(dian)路(lu)中(zhong)，增(zeng)設(she)交(jiao)流(liu)按(an)觸(chu)器(qi)。用(yong)鋼(gang)材(cai)把(ba)原(yuan)放(fang)風(feng)閥(fa)封(feng)牢(lao)。變(bian)頻(pin)改(gai)造(zao)後(hou)要(yao)依(yi)次(ci)合(he)理(li)調(tiao)節(jie)每(mei)一(yi)個(ge)窯(yao)爐(lu)風(feng)腰(yao)的(de)開(kai)度(du)。
　　　

　六、變頻參數的設定
變bian頻pin器qi安an裝zhuang完wan畢bi後hou
，必bi須xu對dui變bian頻pin器qi的de參can數shu進jin行xing合he理li的de設she定ding，有you些xie參can數shu和he設she定ding，將jiang直zhi接jie影ying響xiang變bian頻pin器qi的de運yun行xing，導dao致zhi電dian機ji不bu能neng啟qi動dong

，造zao成cheng工gong程cheng改gai造zao的de失shi敗bai。所suo以yi在zai設she定ding時shi要yao耐nai心xin細xi致zhi
，使shi參can數shu設she定ding和he電dian機ji匹pi配pei。下xia麵mian的de參can數shu是shi根gen據ju煆duan燒shao工gong藝yi和he窯yao爐lu操cao作zuo工gong現xian場chang試shi運yun行xing確que認ren的de參can數shu。僅jin供gong大da家jia參can考kao。

基本參數

序號 功能描述 設定值　 備注
1 控製方式 鍵盤調速+鍵盤運行
2 上限頻率 50HZ
4 加速時間 112
5 減速時間 80
6 轉矩提升 17
7 載波頻率 5
9 上升/下降控製 有效
10 自由停車功能 有效
11 電流限幅功能 有效

　　七

、立窯風機變頻改造中注意事項
　　1） 麵板控製方式應置為用鍵盤的 （上）或 （下）鍵jian調tiao節jie風feng機ji的de風feng量liang較jiao為wei合he理li，因yin為wei窯yao麵mian的de工gong作zuo環huan境jing較jiao惡e劣lie，假jia如ru用yong電dian位wei器qi調tiao節jie
，天tian長chang日ri久jiu地di來lai回hui旋xuan轉zhuan，會hui使shi電dian位wei器qi接jie觸chu不bu良liang

，造zao成cheng電dian機ji電dian流liu波bo動dong很hen大da；筆者經過許多家水泥廠的實踐證明
，鍵盤（上）
、（下）鍵控製優於電位器控製。
　　2） 變頻器的停車方式設定為自由停車。由於風機是大慣量負載，若加減速時間設定過短
，在加速時過程中容易會出現過流、guozai，zaijiansushirongyichuguodianyabaohu，danshedingshijianguochang，huidaozhifengliangtiaojiehuanman，gensuixingnenghuibiancha，shixitongyichuzaiduanqibuwendingzhuangtaizhong，youshimanzubuleyaolushengchandeyaoqiu。yinci，zaimanzubianpinqizhengchangyunxing（不跳故障）的前題下，盡量把加減速時間設定合理。
　　3） 在變頻器的輸入和輸出加裝零序電抗器，以減少諧波的份量

，以提高變頻器的功率因數。
　　八

、變頻改造後的節電效果
　　為了了解應用變頻調速技術後產生的節電效果，我們和廠方一起做了在相同工況條件下的節電效果測試

，具體原始數據如下：

　　8月31日（24H） 9月1日（24H） 9月2日（24H） 9月3日（24H） 9月4日（24H） 9月5日（24H） 9月6日（24H）
工頻運行 2640。 2720。 2680。 2688。 2656。 2704。 2712。
變頻運行 2240。 2280。 2264。 2248。 2224。 2256。 2232。
節省用電 400度 440度 416度 440度 432度 448度 480度

　　從上麵數所可知立窯風機每天平均節約電費436.5度；按廠家提供的數據，水泥廠立窯風機全年運行　10個月（即300天計算）, 電價每KW.h為0.50元，則全年節約電費為：
　300天×436.5度×0.50=65,475（元）
　此後該項目每年可為廠家節約電費6.5萬元
，經濟效益非常顯。

　　九 
、本係統的特點
　1） 采用節能單機控製，根據生產的實際需要通過調節風機的轉速調節送風量，在滿足使用要求的前提下達到最大限度的節能。
　2） 實現了風機的高效調速，調速平穩、精度高，調速過程中轉差損耗小，由於降速運行和軟啟動，使電機啟動電流大大減小，起動時定、轉子消耗減少，對延長電機壽命十分有利。
　3） 先進的設置監控及調節功能改善了係統運行特性，使係統操作更簡便。
　4） 係統具有過載、過流、過壓
、短路、欠壓保護措施
，使係統的運轉率和安全性、可靠性大大提高，有效地防止了噴窯的發生。
　5） 運用威科變頻器最大特點就是電機在低頻運行時，不發生振蕩現象。
結束語
　　在風機水泵上采用變頻調速技術不僅調速性能優越，而且節能效果十分顯著；隨著變頻器製技術的不斷成熟和發展，變頻器價格不斷下降

，我們相信所有的水泥廠立窯風機都會改造成用變頻調速來控製。