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引風(fēng)機電機超流過大淺析

  中意機電鼓風(fēng)機制造有限公司  任江強

【摘要】本文結(jié)合一例一風(fēng)機電機超流過大，電機極易跳閘，造成風(fēng)機不能運行的原因分析及處理，證實了引風(fēng)機在非工況區(qū)運行是其主要原因，可供同行參考借鑒。

關(guān)鍵詞：引風(fēng)機電機   電流超流    電機跳閘   工況區(qū)  非工況區(qū)

一、概述

    溫州項目投產(chǎn)一臺鍋爐引風(fēng)機，所配風(fēng)機為F9-28№7.1D離心引風(fēng)機。風(fēng)量 16290 m3/h，靜壓升 6850 Pa，轉(zhuǎn)速2900 r/min，設(shè)計溫度150℃，所配電機Y280S-2型，采用變頻器變頻，功率75kw，轉(zhuǎn)速為2970 r/min，額定電流為140A，江蘇大中電機廠生產(chǎn)?？蛻粼谡{(diào)試中，發(fā)現(xiàn)30HZ~40HZ運行，核算電流與測試電流差別較大，變頻到40HZ以上

就會出現(xiàn)跳閘，導(dǎo)致風(fēng)機不能運行。

通常，電動機電流過大，電機跳閘有下列原因：

• 進口調(diào)節(jié)門裝反
• 電源電壓過低或單相斷路
• 風(fēng)機輸送氣體密度過大或則溫度過低使壓力過大
• 啟動時進口調(diào)節(jié)門未關(guān)閉，帶負(fù)荷狀態(tài)
• 管網(wǎng)系統(tǒng)漏風(fēng)量較多
• 變頻器存在問題（可以通過測試風(fēng)機轉(zhuǎn)速來判斷）
• 電流變存在問題（可以現(xiàn)場用鉗形電流表測三相電流）

二、我方選型方案性能表

                        F9-28 №7.1D  

流量(m³/h):16290  靜壓(Pa):6931  效率(%):82.2  內(nèi)功率(kW):45.7  所需功率(kW):60.6         

三、通風(fēng)機性能進氣實驗裝置：執(zhí)行國家標(biāo)準(zhǔn)GB/T1236-2002，在溫度20℃下，大氣壓為P=101235Pa，相對濕度50%。

通風(fēng)機性能進氣實驗裝置概述，在國家標(biāo)準(zhǔn)測試風(fēng)機性能時，先設(shè)定進口直徑D，安裝管道直徑D，然后按上圖尺寸裝設(shè)測試點，啟動電機，設(shè)定電機轉(zhuǎn)速，先關(guān)閉進口閥門，慢慢打開進口閥門，分別測試出閥門不同開度流量、壓力、功率，一般測試八個風(fēng)機運行點，然后繪制此風(fēng)機性能曲線，根據(jù)實測風(fēng)機功率與理論設(shè)計功率比值，求得風(fēng)機效率。取風(fēng)機效率最高點作為該型號風(fēng)機最高效率點，其最高效率點的±10%，最為該風(fēng)機工作最佳工況范圍。

四、下表是客戶引風(fēng)機測試記錄表：

客戶計算方案：把風(fēng)機接入整個系統(tǒng)中去調(diào)試

配套電機：2-75kw/380V，變頻范圍（30~50HZ）

電機變頻為30HZ,此時風(fēng)機轉(zhuǎn)速為： n=2970x30/50=1781 r/min

測試氣體溫度為常溫20℃，假設(shè)理想狀態(tài)下，其密度為ρ=1.2kg/m3

測試進口管道直徑為：D=700mm=0.7m

客戶強調(diào)說，此測試裝置，測試結(jié)果保證：

流量偏差：（+5%~-5%）

壓力偏差：（+5%~-5%）

軸功率偏差：（+5%~-5%）

風(fēng)機功率核算：N=Q（流量）*P（全壓）/風(fēng)機效率η/機械傳動效率μ*電機儲備系數(shù)λ

1按照頻率30HZ，調(diào)節(jié)門開度50%時核算，由測試得：

流量：Q1=3.14*（D/2）^2*v1*3600=3.141526*0.35*0.35*3.3*3600=4572 m3/h

全壓：P1=P（靜壓出）+P（靜壓入）+1/2ρ（*v1）^2（動壓）

        =17+4300+0.5*1.2*3.3*3.3

        =4323.5 Pa

該風(fēng)機為懸臂支撐結(jié)構(gòu)（D式傳動），機械傳動效率η=0.98

該風(fēng)機為引風(fēng)機，工作溫度為150℃，電機儲備系數(shù)λ=1.3

風(fēng)機效率，客戶按照該風(fēng)機工況點選型設(shè)計效率取值，η=0.8

即風(fēng)機運行功率N= Q（流量）*P（全壓）/風(fēng)機效率η/機械傳動效率μ*電機儲備系數(shù)λ

=4572*4323.5/0.8/0.98/3600/1000*1.3

=8.92kw

計算電流為I=2*N=2*8.92=17.84A

而測試結(jié)果為I=61A

2按照頻率30HZ，調(diào)節(jié)門開度90%時核算，由測試得：

流量：Q1=3.14*（D/2）^2*v1*3600=3.141526*0.35*0.35*11.6*3600=16071 m3/h

全壓：P1=P（靜壓出）+P（靜壓入）+1/2ρ（*v1）^2（動壓）

        =50+1600+0.5*1.2*11.6*11.6

        =1730.7 Pa

該風(fēng)機為懸臂支撐結(jié)構(gòu)（D式傳動），機械傳動效率η=0.98

該風(fēng)機為引風(fēng)機，工作溫度為150℃，電機儲備系數(shù)λ=1.3

風(fēng)機效率，客戶按照該風(fēng)機工況點選型設(shè)計效率取值，η=0.8

即風(fēng)機運行功率N= Q（流量）*P（全壓）/風(fēng)機效率η/機械傳動效率μ*電機儲備系數(shù)λ

=16071*1730.7/0.8/0.98/3600/1000*1.3

=12.55kw

計算電流為I=2*N=2*12.55=25.1 A

而測試結(jié)果為I=110 A

由以上兩次抽樣，兩者電流差別較大，說明一部分能量損失嚴(yán)重，并且變頻到40HZ，就出現(xiàn)跳閘，風(fēng)機不能啟動，客戶認(rèn)為我方選型設(shè)計錯誤，這其中原因在哪呢？

F9-28 №7.1D 此風(fēng)機模型，由風(fēng)機試驗測試轉(zhuǎn)換后，在150℃，轉(zhuǎn)速2900r/min時，風(fēng)機流量在12293~23049m3/h區(qū)域內(nèi)，其靜壓升在7728~4806 Pa，功率在47.3~83.7kw時，風(fēng)機呈現(xiàn)的效率為82.6~76.4%。而客戶測試在溫度20℃，轉(zhuǎn)速為1740r/min，與風(fēng)機實際選型設(shè)計差別極大，是風(fēng)機效率迅速下降，由客戶試驗數(shù)據(jù)可知，此時風(fēng)機運行效率在22~35%左右，但是在核算時，客戶選擇風(fēng)機效率為80%左右，這就是兩者測試電流和計算電流差別大的原因所在。

解決方案：系統(tǒng)運行后，氣體溫度在150℃，關(guān)閉風(fēng)機調(diào)節(jié)門，啟動風(fēng)機，速度調(diào)到設(shè)計轉(zhuǎn)速2900r/min，慢慢打開調(diào)節(jié)門，使風(fēng)機運行點與系統(tǒng)管網(wǎng)阻力匹配后，風(fēng)機就能在效率80%左右范圍內(nèi)運行，就不會產(chǎn)生超流（跳閘）現(xiàn)象。

參 考 文 獻

［ 1 ］商景泰 編 通風(fēng)機手冊     北京：機械工業(yè)部出版社，1994

［ 2 ］姚有峰 編 電路與電工技術(shù)實驗     北京：中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)出版社，2008.08

［ 3 ］中國標(biāo)準(zhǔn)出版社第三編輯室 編 中國機械工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)匯編（第三版） 風(fēng)機卷（下）     北京：中國標(biāo)準(zhǔn)出版社，2009.03