变频调速装置在煤气鼓风机系统上的应用

4  系统构成
  对原有煤气鼓风机加装变频调速装置，并且在鼓风机系统出口的管道上安装压力变送器，测定管道的风量变化，通过PLC对管道压力信号的变换和处理，为变频调速装置提供参变量，实现对频率的自动调整，也就是说对电机的转速进行调整，以达到根据负荷变化调整输出功率，节能降耗的目的。
  经过比较，我们选用日本富士变频器FRN45P9S-4，德国西门子公司可编程序控制器S7-200，组成风压变频调速自动控制装置，对原鼓风机系统进行改造。
4.1  硬件组成
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各部分主要功能分述如下
（1）操作台。实现系统操作控制及参数的设定与显示。
（2）可编程序控制器。选用S7-200可编程序控制器及EM235模拟量I/O模块，完成风压信号和操作信号可输入以及PLC的控制输出。
（3）变频器。选用FRN45P9S-4变频器，具有手动和自动调速功能。
（4）切换装置。由继电器、接触器，开关等组成，实现1台变频器控制3台鼓风机的切换，以及在变频器故障时鼓风机的旁路工频运行。
（5）压力变送器。选用CECY型电容器式变送器，测定管道的风量变化。
4.2  软件框图
  PLC软件采用梯形图语言，实现各种逻辑顺序控制，风压闭环控制等，程序框图如图3所示。
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在软件设计中利用PLC定时中断功能完成数据采样，数字滤波，PID运算及控制输出。
5  运行结果
  变频调速装置安装投入运行后，风门全部打开，在压力为2200 Pa，风量为600 m3/h，即可满足生产要求。此时测得的系统参数变频器输出频率为25 Hz，电压为189 V，电流为20 V；电机转速为1485 r/min。实际运行工况在以下几个方面有了明显改善：?噪声由80 dB降为40 dB左右；?风量（压力）控制自动化，降低劳动强度，故障率降低；?运行参数观测直观，可同时显示压力、频率、转速、电压、电流、转矩等运行参数；?管道阀门全部打开，节门损失大大降低。 
6  节约电能计算
  采用变频调速前全年总耗能为1.511×105kW·h，变频调速后全年总耗能为4.53×104kW·h。采用变频调速后全年节约电能为10.58×104kW·h。
  另外在投运变频调速装置后，根据运行工况测算，可延长修周期1～2年，每年可节约大修费用约2万元。
7  结论
  实践证明，在煤气鼓风机系统中采用变频调速运行方式，可以根据负荷的变化自动调节风机的转速，解决了“大马拉小车”的问题，为降低生产成本，延长设备使用寿命，节能降耗，减轻劳动强度，改善工作环境开创了新的途径。

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