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養(yǎng)豬用什么風機_高壓變頻技術在鍋爐風機中的應用分析 機器人時代

八十年代，在發(fā)電廠高壓電機采用的風門、閥門、電磁調速、液力偶合器調速、液態(tài)電阻調速、變極調速等耗能型電機調速方式，普遍存在適應范圍窄、節(jié)能效果不顯著、機械特性變軟(除變極調速外)、運行可靠低等問題，一直沒有好的解決辦法。九十年代，隨著功率單元串聯(lián)技術的研發(fā)成功和應用，高壓變頻器裝置以其獨特的節(jié)能、高效、高可靠性、平滑而較硬的機械特性、以及強勁的輸出動力，當之無愧地成為電力電子拖動的主角，成為新建和改造項目的首選。

目前，應用高壓變頻調速技術，一方面可以極大地節(jié)省風機消耗的電能，減少啟動沖擊，實現(xiàn)系統(tǒng)的節(jié)能、經(jīng)濟運行;另一方面可以提高功率因、降低諧波污染，提高系統(tǒng)的運行品質，實現(xiàn)高精度控制，提高可靠性，滿足對環(huán)境和生產(chǎn)工藝過程對流量和壓力的精度要求。從而有效地提高經(jīng)濟效益和產(chǎn)品質量。高壓變頻技術,養(yǎng)豬用什么風機好，廣泛應用電力行業(yè)、冶金行業(yè)、水泥行業(yè)、化工生業(yè)、自來水行業(yè)、供熱系統(tǒng)等。在全國各地已有達八千臺套應用實例�？側萘吭�1000多萬千瓦，產(chǎn)生了良好的經(jīng)濟效益。其高效率、高可靠、優(yōu)良的技術性能，得到用戶的一致好評，是企業(yè)用于高壓電動機調速領域較為完善的技術，同以往的任何一種調速方式相比變頻器均具有不可比擬的優(yōu)勢，是電力拖動調速領域的主流和發(fā)展趨勢。

一、高壓變頻調速原理

1.風機不同調節(jié)方式對比

由電工原理可知電機的轉速與電源頻率成正比，通過變頻器可任意改變電源輸出頻率從而任意調節(jié)電機轉速，實現(xiàn)平滑的無級調速。離心式風機在變速調節(jié)的過程中，如果不考慮管道系統(tǒng)阻力R的影響，風機的最大特點是負載轉矩與轉速的平方成正比，而軸功率與轉速的立方成正比。因此，將電機定速運轉改變?yōu)楦鶕?jù)流量需要使用相應電源頻率來調節(jié)電機變速運轉,就可節(jié)約大量電能， 也能夠產(chǎn)生巨大的經(jīng)濟效益。由圖1可看出變頻器控制是最接近理想曲線的。

 

 

由圖2可知：在風機的流量由100%下降到50﹪時，變速調節(jié)與風門、閥門調節(jié)方式相比，風機的效率平均高出30%以上。從節(jié)能的觀點來看,采用變速調節(jié)方式為最佳調節(jié)方式。采用定速驅動時，風機靠風門調節(jié)，除產(chǎn)生大量的節(jié)流損耗外，反應速度慢，導致機組無法響應負荷的動態(tài)變化，采用調速驅動后，機組的可控性提高了，響應速度加快，控制精度也提高了，從而使整個機組的控制性能大為改善，不但改善了機組的運行狀況，還可以進一步節(jié)約能源，同時采用變速調節(jié)后可以有效地減輕葉輪和軸承的磨損，延長設備使用壽命，降低噪聲，大大改善起動性能。工藝條件的改善，也能夠產(chǎn)生巨大的經(jīng)濟效益。

2.變頻調速的特性

交流異步電動機的轉速公式為：

n=60f(1-s)/p···,養(yǎng)豬用什么風機;····································· (1)

其中：n—電機轉速r/min; p—極對數(shù);

f—定子供電頻率Hz; s—轉差率。

由上式(1)可知，改變異步電動機的電源頻率f就可以改變電機的轉速n。同時，風機為典型的平方減轉矩負載，下面以風機的工作特性來分析節(jié)能原理。

風機的電動機軸功率P與其流量Q，風壓p之間的關系式如下：

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

當電動機的轉速為n1、n2時，流量由Q1變化到Q2，此時Q、p、P相對于轉速的關系：

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，調節(jié)電機轉速即可調節(jié)流量，風壓與轉速的2次方成正比, 風機軸功率(功率輸出)與轉速的3次方成正比，從理論上講，速度降低10%時會帶來30%左右的功率下降，由于功率的大幅度降低，可獲得顯著的節(jié)能效果顯著。 風機調速后與調速前理論對比如下：

二、變頻調速的節(jié)能原理與分析

1.風機工頻運轉特性

 

(1) 圖中，F(xiàn)1為工頻運行時的(Q-p)性能曲線，也是變頻風機在50Hz下滿負荷運行時的性能曲線。E點為工頻運行時的額定工作點，即擋風板在某一固定位置時的工作點。A點為流量小于額定流量時的工作點，即通過關小擋風板沿著(Q-p)特性曲線向左上方滑動的一系列的工作點;B點為流量大于額定流量的工作點，即擋風板開大直至全開，并且沿著(Q-p)特性曲線向左下方滑動的一系列工作點。請注意擋風板全開之后，應當防止電動機過載。

(2) pa為流量小于額定流量時的風機出口全壓;pe為額定流量時的風機出口全風壓;pb為流量大于額定流量時風機的出口全風壓。Re為額定流量時，即擋風板在某一固定位置時的管網(wǎng)阻力曲線;Ra為小于額定流量時，即關小擋風板之后的管網(wǎng)阻力曲線;Rb為大于額定流量時，即擋風板開大直至全開之后的管網(wǎng)阻力曲線。擋風板在不同的位置時，Re，Ra，Rb實際是一系列曲線族。η1為效率曲線。

(3) 從圖3中我們可以看出，pa>pe>pb;Qaηb。在額定工作點運行時，風機的效率最高，等于定效率。在額定工作點以外的任何工作點的效率都小于額定效率。

2.變頻運行特性

 

(1) F2、F3不僅僅是二條曲線，而是F1性能曲線下方偏左的一系列曲線族，即工作頻率不同，(Q-p)曲線就沿著管網(wǎng)阻力曲線向左下方滑動形成不同的(Q-p)曲線族。

(2) Fn變化時，工作點A、E、B、也分別沿著管網(wǎng)阻力曲線Rb，Re，Ra變?yōu)镃、D、F。效率曲線η1也隨著向左推移，并且形成高效扇形區(qū)。因此，風機變頻運行時，pb降為pc，pe 降為pd或pg;pa降為pf。流量Qb減小到Qe;Qe減小到Qa;Qa變得更小。

(3) 如果Fn變化時，把擋風板打開到某個固定位置，使管網(wǎng)阻力為Re，保持流量Qa不變，即Qa恒定。工作點A即壓力pa降為pg。

(4) 如果Fn變化時，把擋風板打開到最大位置，使管網(wǎng)阻力為Rb，分別保持流量不變，即Qa、Qe、Qb恒定。工作點A、E即壓力pa 、pe也分別降為ph 、pc。Pb恒定不變。

(5)隨著頻率Fn的降低，當管網(wǎng)阻力一定時(假設為Re)，變頻運行風機的出口壓力逐漸降低為pd或pg，變頻后流量從Qe快速減少為Qa，工作點G的所需要的揚程也隨著降低。而頻率增加時，風機的出口壓力也上升，使流量Qa反而增加，直至到Qe。如果要繼續(xù)增加流量，此時必須把擋風板全部打開，流量最大可以達到Qb，此時要防止工頻泵過載。

(6)變頻運行時，頻率不能調的過低，因為過低的頻率運行，將滿足不了工藝要求。

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　　(總經(jīng)理富田也寸史先生)

　　目前全球處于一個科技創(chuàng)新的時代，無論美國的制造業(yè)復興計劃還是歐盟的工業(yè)4.0戰(zhàn)略，機器人都是其中的重要內容。未來，機器人+互聯(lián)網(wǎng)的數(shù)字化生產(chǎn)方式將極大地改變制造業(yè)。日、美、德、韓、中五國機器人保有量所占全球工業(yè)機器人市場比例達70%。目前，瑞士ABB、日本安川電機、日本發(fā)那科、德國庫卡被稱為機器人領域的“四大家族”，這些巨頭占據(jù)了機器人制造、焊接等高端領域。從生產(chǎn)地和消費地看,豬舍通風機選型，日本是唯一的機器人凈出口國，擁有全球最大的機器人生產(chǎn)能力，占據(jù)全球機器人產(chǎn)量的66%。為了解機器人的現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢，日前，記者采訪到機器人領域的“四大家族”之一的日本安川電機在華合資子公司安川首鋼機器人有限公司的董事總經(jīng)理富田也寸史先生。

　　富田也寸史先生在安川電機工作了30年，長期從事機器人的技術開發(fā)、海外銷售、經(jīng)營管理，來中國赴任之前，擔任日本安川電機海外銷售部部長。他說“這些年，公司在中國的發(fā)展，我感到最滿意的事情是我們在技術上有了明顯進步，特別是在焊接機器人方面，處于業(yè)內領先地位，毫不遜色于同行。未來我們最大的挑戰(zhàn)是進一步擴大客戶群，過去主要面向汽車行業(yè)，占有70-80%的銷售額。未來要擴大到更多的工業(yè)領域，改變汽車行業(yè)一家獨大的現(xiàn)狀，大力拓展新的應用領域。”

　　富田也寸史先生指出，中國的勞動力成本持續(xù)上升、機器人制造成本不斷下降以及工業(yè)轉型升級需要等因素使工業(yè)機器人性價比臨近拐點，工業(yè)機器人在許多領域已顯現(xiàn)出替代人工的趨勢。2013年中國已成為全球最大的工業(yè)機器人市場。2014年被稱為中國機器人產(chǎn)業(yè)發(fā)展元年，工業(yè)市場新增機器人6.78萬臺，同比增幅近40%，機器人已經(jīng)成為中國制造的重要力量。工業(yè)機器人在工業(yè)領域的推廣應用，將進一步提升中國工業(yè)制造過程的自動化和智能化水平，降低人工成本上升對中國工業(yè)競爭力產(chǎn)生的影響。這將有利于提高生產(chǎn)效率和產(chǎn)品質量，降低生產(chǎn)成本和資源消耗，保障安全生產(chǎn)，提升中國工業(yè)的國際競爭力。

　　富田也寸史先生介紹說，安川首鋼機器人有限公司，其前身為首鋼莫托曼機器人有限公司，由中國首鋼總公司和日本株式會社安川電機、安川電機(中國)有限公司共同投資，是專業(yè)從事工業(yè)機器人及其自動化生產(chǎn)線設計、制造、安裝、調試及銷售的中日合資公司。作為中國最早創(chuàng)建的專業(yè)機器人廠家，安川首鋼始終致力于中國機器人應用技術產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，在提高制造業(yè)自動化水平和生產(chǎn)效率方面，發(fā)揮著重要作用。經(jīng)過近20年的發(fā)展，安川首鋼已經(jīng)成為中國工業(yè)機器人行業(yè)的領軍企業(yè)，公司從四十多人的團隊不斷擴大到700多名員工，先后在上海、廣州、武漢、重慶、長春成立辦事處和售后服務中心，在成都、煙臺設置服務機構，并于2011年6月成立上海分公司。每年為用戶提供幾千臺套機器人及其配套的自動化生產(chǎn)線，產(chǎn)品遍布汽車、摩托車、家電、IT、輕工、煙草、陶瓷、冶金、工程機械、礦山機械、物流、機車、液晶、環(huán)保等行業(yè)。廣泛應用于弧焊、點焊、涂膠、切割、搬運、碼垛、噴漆、科研及教學等領域。

　　取得如此成績，除了良好的市場環(huán)境，更得益于安川首鋼一貫堅持的“追求卓越，客戶至上”的經(jīng)營理念和管理模式。富田也寸史先生強調說，安川首鋼非常重視技術創(chuàng)新，公司擁有一批優(yōu)秀的技術人才，在機器人系統(tǒng)設備設計、制造、電氣控制、安裝調試及售后服務方面積累了豐富經(jīng)驗。目前，在機器人應用技術最具代表性的汽車零部件機器人制造系統(tǒng)的集成技術上，安川首鋼具有雄厚的技術實力，開發(fā)生產(chǎn)出全自動汽車底盤機器人焊接生產(chǎn)線等國內領先技術的應用系統(tǒng)，在高端汽車零部件機器人制造領域具有極大的競爭優(yōu)勢，并占有該領域的最大市場份額。將零部件的生產(chǎn)從單站提升為自動連線的機器人自動生產(chǎn)線技術，是安川首鋼技術發(fā)展的一個重點，這將極大地提高機器人焊接裝備的自動化水平。此外，在物料搬運及工藝處理、裝配、打磨等當前正成為新增長點的應用領域，安川首鋼進行了大量相關的工藝技術、智能控制、整體集成等方面的技術的研發(fā)和積累，為中國的制造產(chǎn)業(yè)升級、機器換人做出迅捷的對應。

　　記者了解到，目前安川首鋼機器人有限公司通過全方位的銷售及服務網(wǎng)絡，為用戶提供全面、快捷的技術服務，不斷提升產(chǎn)品質量和服務質量，得到廣大用戶的信賴及認可。連續(xù)多年被上海匯眾汽車制造有限公司等用戶和媒體譽為優(yōu)秀合作供應商和優(yōu)秀設備供應商，2016年初，榮獲一汽轎車股份有限公司和長春佛吉亞排氣系統(tǒng)有限公司“2016年優(yōu)秀供應商”、“2016年最佳供應商”的榮譽稱號。富田也寸史先生表示，公司每年都會獲得各種獎項，這是對我們過去工作最大的認可，也是對我們今后工作的最有力鼓舞。

　　機器人的快速發(fā)展，一些繁重的的勞動崗位被機器人代替，這是一個必然趨勢。機器人將促進我國就業(yè)的轉型升級。企業(yè)未來的挑戰(zhàn)在于如何加強對機器人專業(yè)人才的招募和培訓，以及對生產(chǎn)工藝和管理模式進行變革。隨著中國工業(yè)化進程不斷加深，工業(yè)機器人產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，機器人時代已經(jīng)來臨。高速發(fā)展期也給中國機器人廠商帶來了歷史性發(fā)展機遇。富田也寸史先生表示：“再過3-5年，中國機器人市場將從高速增長期向穩(wěn)定增長期過度。我們有信心在競爭中走向成功。我們的發(fā)展規(guī)劃是到2018年銷售額達到30億人民幣。”


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