【正文】 你們 在我大學(xué)的最后學(xué)習(xí)階段 —— 畢業(yè)設(shè)計(jì)階段給自己的指導(dǎo)，從最初的定題，到資料收集，到寫作、修改，到論文定稿，她們給了我耐心的指導(dǎo)和無私的幫助。因此，對(duì)風(fēng)機(jī)的交流異步電機(jī)的調(diào)速就是對(duì)風(fēng)機(jī)的山東大學(xué)自學(xué)考試畢業(yè)設(shè)計(jì)（本科） 31 調(diào)速過程。動(dòng)作過頻時(shí)，應(yīng)考慮減輕電動(dòng)機(jī)負(fù)荷，增加電動(dòng)機(jī)及逆變器的容量等。 山東大學(xué)自學(xué)考試畢業(yè)設(shè)計(jì)（本科） 30 ② 過載保護(hù)，逆變器輸出電流超過額定值，且持續(xù)流通超過規(guī)定時(shí)間，為防止逆變器器件、電線等損壞，要停止運(yùn)轉(zhuǎn)，恰當(dāng)?shù)谋Ｗo(hù)需要反時(shí)限特性，采用熱繼電器或電子熱保護(hù)，過載是由于負(fù)載的 GD2 過大或因負(fù)載過大使電動(dòng)機(jī)堵轉(zhuǎn)而產(chǎn)生。 運(yùn)算電路將外部的速度，轉(zhuǎn)矩等指令同檢測(cè)電路的電流，電壓信號(hào)進(jìn)行比較運(yùn)算，決定逆變器的輸出電壓、頻率。市場(chǎng)銷售的微電腦變頻器，就是使用單片微機(jī)或微處理器為控制核心的變頻器。 變頻器 變頻器的作用是將所接收的三相電源（如 380V， 50Hz）轉(zhuǎn)換為頻率可調(diào)節(jié)的三相電源。 ⑵ 調(diào)速范圍較大，精度高。 1. 風(fēng)機(jī)主軸的設(shè)計(jì)計(jì)算 根據(jù)以上已經(jīng)選擇的風(fēng)機(jī)葉輪與軸盤，選擇軸的最小直徑為 d=32mm. 軸的強(qiáng)度計(jì)算： ⑴葉輪的質(zhì)量 m m m m m? ? ? ?葉 片葉 輪 前 盤 后 盤 軸 盤 32() 0 . 1 0 41 2 7 . 8 5 1 0 ( 0 . 1 0 . 0 6 4 ) 0 . 0 0 3 2 . 4 122b b Lm z k g???? ? ? ? ? ? ? ? ? ?葉 片 葉 片 山東大學(xué)自學(xué)考試畢業(yè)設(shè)計(jì)（本科） 21 2)22()2()( 020210222 ????????? ??? DDDDDbBm 前盤 2)4 ()2 ()( 223 ??????????? ?? (將前盤曲面略看作直面計(jì)算 ) 2222 23 2 2[ ( ) ( ) ]220. 40 5 0. 137. 85 10 [ ( ) ( ) ] 0. 00 45 4. 0822Dmkg?? ? ? ???? ? ? ?? ? ? ? ?后 盤 ])()([ 223 ????? ?? 葉輪軸盤因?yàn)檫x用的為 4c型 ? 型軸盤 查風(fēng)機(jī)手冊(cè)可知： 4m kg?軸 盤 因此可以計(jì)算葉輪總質(zhì)量為： 2 .4 1 2 .0 4 4 .0 8 4 1 2 .5 3m m m m mk g k g? ? ? ?? ? ? ? ?葉 片葉 輪 前 盤 后 盤 軸 盤 ????? ⑵風(fēng)機(jī)葉輪轉(zhuǎn)速 N=1430r/min ⑶風(fēng)機(jī)主軸的最大彎矩以及最大轉(zhuǎn)矩的 計(jì)算 ①主軸的最大彎矩的計(jì)算，主軸受力如圖 26。 與計(jì)算 由于風(fēng)機(jī)的工作環(huán)境為載荷較小、沖擊較小 ，因此可以選擇剛性土緣聯(lián)軸器。確定 軸承內(nèi)部結(jié)構(gòu)參數(shù)和保持架的結(jié)構(gòu)形式，使軸承具有良好性能和長壽命。另外，風(fēng)機(jī)如果在運(yùn)動(dòng)過程中偏轉(zhuǎn)，偏航齒山東大學(xué)自學(xué)考試畢業(yè)設(shè)計(jì)（本科） 19 輪上將承受相當(dāng)大的陀螺力矩，容易造成偏航軸承的疲勞失效。 ⒊風(fēng)機(jī)近風(fēng)口的選型： 根據(jù)風(fēng)機(jī)設(shè)計(jì)手冊(cè)選擇 ST0701 04 風(fēng)機(jī)軸承：主要包括偏航軸承總成（ 660PME047）、風(fēng)葉主軸軸承（ 24044CC）、變速器軸承、發(fā)電機(jī)軸承等，軸承的結(jié)構(gòu)形式主要有四點(diǎn)接觸球軸承、交叉滾子軸承、圓柱滾子軸承、調(diào)心滾子軸承、深溝球軸承等。 當(dāng)葉輪以角速度ω旋轉(zhuǎn)時(shí)單個(gè)葉片因本身質(zhì)量產(chǎn)生的離心力 F 為： 2F b l R Cbl R? ? ? ??? 其中ρ = 103 kg/m3ω為葉輪角速度 b 為葉片長 =141mm L 為葉片寬度=82mm δ為葉片厚度 =3mm R 為葉片重心到葉輪中心的距離 =296mm。為此，該公司對(duì)大型葉片外形型面和結(jié)構(gòu)都進(jìn)行了必要的改進(jìn)：包括為了抑制生成擾流和旋 渦，在葉片端部安裝“小翼”；為改善和提高渦輪發(fā)電機(jī)主艙附近的捕風(fēng)能力，對(duì)葉片根莖進(jìn)行重新改進(jìn)，縮小葉片的外形截面，增加葉徑長度；對(duì)葉片頂部和根部之間的型面進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)。這可能是由于過多的相信了風(fēng)洞實(shí)驗(yàn)，而對(duì)葉片服役期間可能遇到的較強(qiáng)動(dòng)態(tài)環(huán)境和湍流條件考慮不足造成的。 山東大學(xué)自學(xué)考試畢業(yè)設(shè)計(jì)（本科） 13 ⒈風(fēng)機(jī)葉輪 周速： smnDU / ?? ? ⒉風(fēng)機(jī)全壓系數(shù)： 32249 10 tfPu? ??? ? ??? 圖 23風(fēng)機(jī)葉輪示意圖 ⒊風(fēng)機(jī)的比轉(zhuǎn)數(shù)： 33 44 1430 49000vs tfqnnp? ? ? ? ? ? ⒋風(fēng)機(jī)進(jìn)口軸向速度： 0. 27 0. 270 8. 92 6 8. 92 6 88 .9 3 29 .9 8 /vv q m s? ? ? ? ⒌風(fēng)機(jī)進(jìn)口當(dāng)量直徑： . 04 4 8 8 . 9 3 0 . 2 5 16 0 6 0 2 9 . 9 8 3 . 1 4voe qDmv ?? ?? ? ?? ? ? ? ⒍風(fēng)機(jī)流量系數(shù)： 山東大學(xué)自學(xué)考試畢業(yè)設(shè)計(jì)（本科） 14 2 222 4 4vqDu? ? ? ??? ?? ⒎內(nèi)孔直徑： .0 .1 1 ( 1 ) 0 .7 0 .1 1 9 0 .7 0 .2 5 1 0 .1 7 4ah o ed N D m? ? ? ? ? ? ? ? 其中 Nah =8。 (4)機(jī)械損失小。差壓式節(jié)流裝置的特點(diǎn)是 :結(jié)構(gòu)簡單，使用壽命長，適應(yīng)能力強(qiáng)，幾乎能測(cè)量各種工作狀態(tài) (包括高溫、高壓 )下。 C流出系數(shù)； ε可膨脹性系數(shù)； β直徑比， β=d/D。二次裝置為各種機(jī)械、電子、機(jī)電一體式差壓計(jì)，差壓變送器和流量顯示及計(jì)算儀表，它已發(fā)展為三化 (系列化、通用化及標(biāo)準(zhǔn)化 )程度很高的種類規(guī)格龐雜的一大類儀表。注腳“ 0”表示標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下或性能表中的參數(shù)，無“ 0”表示風(fēng)機(jī)實(shí)際工作條件下的參數(shù)，所選電動(dòng)機(jī)不低于所需功率。要求電源電壓與電動(dòng)機(jī)額定電壓相符。 (3)實(shí)現(xiàn)在功率預(yù)估條件下的風(fēng)電場(chǎng)有功及無功功率自動(dòng)控制。當(dāng)風(fēng)機(jī)在電網(wǎng)中所占比例較小時(shí)，這種做法對(duì)電網(wǎng)的影響還可以忽略不計(jì)。 風(fēng)機(jī)控制系統(tǒng)的方案論證 隨著國內(nèi)企業(yè)所開發(fā)風(fēng)機(jī)容量越來越大，風(fēng)機(jī)控制技術(shù)必須不斷發(fā)展才能滿足這一要求， 如葉片的驅(qū)動(dòng)和控制技術(shù)、如更大容量的變頻器開發(fā)，都是必須不斷解決的新的課題，這里不進(jìn)行詳細(xì)闡述。國內(nèi)企業(yè)要完全自主掌握確實(shí)需要一定時(shí)間。 變頻系統(tǒng)（變頻）器：與主控制系統(tǒng)接口，和發(fā)電機(jī)、電網(wǎng)連接，直接承擔(dān)著保證供電品質(zhì)、提高功率因素，滿足電網(wǎng)兼容性標(biāo)準(zhǔn)等重要作用。主軸由優(yōu)質(zhì)鋼制成，軸承箱整體結(jié)構(gòu)，采用滾動(dòng)軸承，用軸承潤滑脂潤滑。 ~16 主要由葉輪、機(jī)殼、進(jìn)風(fēng)口、傳動(dòng)組等組成。風(fēng)機(jī)的各性能參數(shù)一般都不是在試驗(yàn)臺(tái)上直接測(cè)量的，而是通過對(duì)試驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行計(jì)算而得到。 (2)效率 :風(fēng)機(jī)輸入功率不可能全部傳給被輸送氣體，其中必有一部分能量損失，被輸送的氣體實(shí)際所得到的功率比原動(dòng)機(jī)傳遞至風(fēng)機(jī)軸端的功率要小，他們的比值稱為風(fēng)機(jī)的效率，以幾表示。其機(jī)殼由風(fēng)筒、導(dǎo)流內(nèi)筒、導(dǎo)葉等組成。 市場(chǎng)上一般離心風(fēng)機(jī)多由聯(lián)合設(shè)計(jì)組設(shè)計(jì)的“三化”風(fēng)機(jī)，如 47 47 54 5491 926 等系列產(chǎn)品。其中，通風(fēng)機(jī) 多為民用，其他兩類多用于工業(yè)、礦業(yè)場(chǎng)合。 1880 年，人們?cè)O(shè)計(jì)出用于礦井排送風(fēng)的蝸形機(jī)殼，和后向彎曲葉片的離心風(fēng)機(jī)，結(jié)構(gòu)已比較完善了。 關(guān)鍵詞 ：風(fēng)機(jī)性能；風(fēng)機(jī)控制；風(fēng)機(jī)設(shè)計(jì)；變頻調(diào)整；變頻器等。傳統(tǒng)的風(fēng)機(jī)控制是全速運(yùn)轉(zhuǎn)，即不論生產(chǎn)工藝的需求大小，風(fēng)機(jī)都提供數(shù)值的風(fēng)量，而生產(chǎn)工藝往往需要對(duì)爐膛壓力。普通電動(dòng)機(jī)采用變頻調(diào)速技術(shù)后，在其拖動(dòng)負(fù)載無須任何改動(dòng)的情況下，就可以按照生產(chǎn)工藝要求調(diào)整轉(zhuǎn)速。 converter and so on 目 錄 第一章 概述 ................................................................. 1 風(fēng)機(jī)簡述 .............................................................. 1 風(fēng)機(jī)的分類 ............................................................ 1 風(fēng)機(jī)的用途 ............................................................ 3 風(fēng)機(jī)的主要性能參數(shù) .................................................... 3 風(fēng)機(jī)機(jī)械部分的組成 .................................................... 4 風(fēng)機(jī)控制系統(tǒng)的發(fā)展及方案論證 .......................................... 4 風(fēng)機(jī)控制系統(tǒng)的發(fā)展 .......................................... 4 風(fēng)機(jī)控制系 統(tǒng)的方案論證 ...................................... 6 第二章 風(fēng)機(jī)的機(jī)械部分的設(shè)計(jì) ................................................. 8 電動(dòng)機(jī)的選擇方法 ...................................................... 8 風(fēng)機(jī)測(cè)試傳感器的設(shè)計(jì)選用 .............................................. 9 壓差測(cè)量 .............................................................. 9 風(fēng)機(jī)靜壓測(cè)量與傳感器 ................................................. 12 風(fēng)機(jī)工作輪的設(shè)計(jì)計(jì)算與選型 ........................................... 12 風(fēng)機(jī)葉片的設(shè)計(jì)與選 型 ................................................. 15 風(fēng)機(jī)進(jìn)出氣機(jī)殼的設(shè)計(jì)計(jì)算與選型 ....................................... 17 風(fēng)機(jī)軸承的設(shè)計(jì)計(jì)算及選型 ............................................. 18 連軸器的選型與計(jì)算 ................................................... 20 風(fēng)機(jī)傳動(dòng)組的設(shè)計(jì)計(jì)算 ................................................ 20 第三章 風(fēng)機(jī)控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì) .................................................. 27 風(fēng)機(jī)變頻器的選擇與設(shè)計(jì) ............................................... 27 ............................................................. 30 致 謝 ...................................................................... 32 參考文獻(xiàn) ................................................................... 33 山東大學(xué)自學(xué)考試畢業(yè)設(shè)計(jì)（本科） 1 第一章 概述 風(fēng)機(jī)簡述 風(fēng)機(jī)已有悠久的歷史。 風(fēng)機(jī)的工作原理與透平壓縮機(jī)基本相 同，只是由于氣體流速較低，壓力變化不大，一般不需要考慮