【正文】 :原動機傳遞給風機轉軸上的功率，即為輸入功率，又稱為軸功率，以 p 表示單位為 kw。 柜式離心風機屬于前向多翼風機是前向風機中的一種，他具有高壓力系數和 大流量系數及低噪聲特點，其葉片數很多（一般為 40～ 80），葉片很窄，前向多翼風機特別適于在空調系統(tǒng)中使用。 1862 年，英國的 varber 發(fā)明離心風機，其葉輪、機殼為同心圓型，機殼用磚制，木制葉輪采用后向直葉片，效率僅為 40％左右，主要用于礦山通風。 山東英才學院 畢業(yè)設計 題 目 風機控制系統(tǒng)的整體設計 專 業(yè) 機電一體化 姓 名 指導教師 二 O 一 O 年一月十日 摘 要 在我們的日常生活中，風機設備應用廣泛，諸如鍋爐燃燒系統(tǒng)和烘干系統(tǒng)等。中國在公元前許多年就已制造出簡單 的木制礱谷風車，它的作用原理與現代離心風機基本相同。機殼由蝸板、側板和支腿組成。風機的主要性能參數有流量、全壓、功率、轉速及效率。無因次性能曲線與計量單位、幾何 尺寸、轉速、氣體密度等因素無關，所以使用起來十分方便。目前來看，變槳控制系統(tǒng)的葉片驅 動有液壓和電氣兩種方式，電氣驅動方式中又有采用交流電機和直流電機兩種不同方案?？浦Z偉業(yè)也研制出了兆瓦級機組的控制系統(tǒng)。在今后可能還會出臺更為嚴格的上網限制措施。 ⑷電動機在恒定負載運行下 ,功率計算公式如下： ??11PP? 式中： P —— 電動機的功率（ KW）； 1P —— 生產機械功率（ KW）； 1? —— 生產機械本身效率； ?—— 電動機效率 上式計算出的功率不一定與產品規(guī)格相同 ,所以選擇電動機的額定功率 (P1)應等于或稍大于計算所得的功率。 圖 21壓差測量工作原理 124 241 ???? pdCq m ??? ?/mv qq ? 式中 qm質量流量， kg/s。如用比率變壓器電橋可測出電容值，其相對變化量可達 IE7 (3)動態(tài)響應時間短。隨著計算機技術發(fā)展，計算手段的顯著提高，風力發(fā)電技術的快速發(fā)展，人們對風力發(fā)電葉片的認識和理解也在逐 漸深入。 風機葉片強度計算 因為在此設計的風機葉片與葉輪前后盤的連接為焊接，所以葉片的最大彎矩應產生在梁的兩端。偏航轉速Ω越高，產生的加速度ε也越大。 (5)軸承裝機試驗技術研究 軸承安裝后的實際性能不僅與軸承自身性能有關，而且還與軸承的具體安裝使用條件密切相關，因此，要對軸承安裝時的配合形式、安裝中心的對中性進行研究，使軸承在實際使用中能夠得到較好的工作性能。 山東大學自學考試畢業(yè)設計（本科） 27 第三章 風機控制系統(tǒng)的設計 一、交流變頻調整的優(yōu)異特性 ⑴ 調速時平滑性好，效率高。 控制器 控制器是根據變頻調速 的不同方式產生相應的控制信號，控制逆變器中各功率開關元件的工作狀態(tài)，使逆變器輸出預定頻率和預定電壓的交流電源。當發(fā)生過載或過電壓等異常時，為了防止逆變器和異步電動機損壞，使逆變器停止工作或抑制電壓，電流值。 在風機測試過程中，要求風機的轉速不變。同時，感謝所有任課老 師和所有同學在這四年來給自己的指導和幫助，是他們教會了我專業(yè)知識，教會了我如何學習，教會了我如何做人。 ⑶ 其他保護 ① 防止失速過電流，加速時，假如異步電動機跟蹤遲緩，則過電流保護電路動作，運轉就不能繼續(xù)進行。 驅動電路為驅動主電路器件的電路，它與控制電路隔離，控制主電路器件的導通與關斷。直接變頻為交 —— 交變 頻；間接變頻為交 —— 直 —— 交變頻。該重力可以造成風機葉輪重心與主軸旋轉中心線有一定的偏移距離。潤滑油中金屬顆粒比較多，使軸承壽命大大縮短，因此需采用特殊的熱處理工藝，使?jié)L道表面存在壓應力，降低滾道對顆粒雜質的敏感程度，提高軸承壽命。風機軸承國產化可提高國內軸承工業(yè)的設計應用水平，縮小與國外先進水平的差距，促進國內軸承工業(yè)的發(fā)展和技術進步，另外方面，可以 降低風電成本，加快我國新資源和可再生資源的發(fā)展。 Enercon 公司在 風力發(fā)電機設計中繼續(xù)采用此項技術，旋轉直徑為 112 米的葉片端部仍安裝的傾斜“小翼”，使得葉片單片的運行噪音小于 3 個葉片 (旋轉直徑為 66 米 )山東大學自學考試畢業(yè)設計（本科） 16 運行使產生的噪音。 片的設計與選型 以最小的葉片重量獲得最大的葉片面積，使得葉片具有更高的捕風能力，葉片的優(yōu)化設計顯 得十分重要，尤其是符合空氣動力學要求的大型復合材料葉片的最佳外形設計和結構優(yōu)化設計的重要性尤為突出，它是實現葉片的材料工藝有效結合的軟件支撐。 壓力傳感器用來測量管道的靜壓。 ⑴壓差測量工作原理 充滿管道的流體，當它流經管道內的節(jié)流件時，如圖 21 示，流速將在節(jié)流件處形成局部收縮，因而流速增加，靜壓力降低，于是在節(jié)流件前后便產生了壓差。 ⑶根據容量、效率、功率因數、轉數選擇電動機。歐洲很多國家，如德國、西班牙、丹麥等國家，早就出臺了相關標準，要求在這種情況下風機能保持在網運行以支撐電網。而中小規(guī)模的風機制造商又無力進行這樣的開發(fā)。各部分的主要功能如下： 監(jiān)控系統(tǒng)（ SCADA）：監(jiān)控系統(tǒng)實現對全風場風機狀況的監(jiān)視與啟、停操作，它包括大型監(jiān)控軟件及完善的通訊網絡。 (7)有因次性能曲線 :將風機在各工況下的性能參數值用曲線連接起來，繪制在直角坐標系中，用以表示風機流量、功率、效率、全壓與靜壓之間的關系曲線。 ⑷ 橫流（貫流）風機（氣體橫貫旋轉葉道進入再橫貫流出，出口氣流扁平，風速高） 風幕機（空氣幕）是橫流風機中的代表產品，它可有效阻隔室內外空氣的對流，因而風幕機在有空調或有異味的公共場所應用廣泛。 ⑴ 離心式風機（氣流軸向流入旋轉葉道， 在離心力作用下被拋向葉輪外緣，具有較高的壓力系數、相對低的流量流量系數） 根據壓力高低分為高壓（ 15000～ 3000Pa）、中壓（ 3000～ 1000Pa）、低壓（＜ 1000Pa）。 fan control。因此有必要對風機進行合理的改造。 風機是依靠輸入的機械能，提高氣體壓力并排送氣體的機械，它是一種從動的流體機械。 軸流風機按壓力高 低分為高壓（ 500～ 5000Pa）、低壓（＜ 500Pa）。常用體積流量 Q 表示，其單位為“耐 /s”或“ m3/h”。葉輪擴壓器外緣最高圓周線速度不得超過 140m/s。前已述及，我國風電制造產業(yè)是從 2021 年開始的最近四年才得到快速發(fā)展的，國內主要風機制造廠家為了快速搶占市場，都致力于擴大生產規(guī)模，無力對控制系統(tǒng)這樣的技術含量較高的產品進行自主開發(fā)，因此多直接從 MITA、 Windtec 等國外公司采購產品或引進技術。目前，風機投資用戶和電網調度中心對廣布于不同地域的風場之間的聯網要求越來越迫切，雖然各個風機制造廠家都提供了一定的手段實現風機互連，但是由于采 用的方案不同，不同廠家的風機進行互聯時還是會有很多問題存在，實施起來難度較大。當前，電網對這一問題已相當重視，要求開展 建設風電場功率預測系統(tǒng)和風電出力自動控制系統(tǒng)，實現在功率預測基礎上的有功功率和無功功率控制能力。 本系統(tǒng)采用的傳感器包括壓差傳感器、壓力傳感器和扭矩傳感器。 ⑵ 風機壓差測量方式 此測試系統(tǒng)采用法蘭取壓的標準板孔如圖 22。電容式傳感器一般使用金屬材料做電極，以無機材料做絕緣支撐，故能承受很大的溫度變化和各種形式 的強輻射作用，適合在惡劣環(huán)境中工作。在此基礎上，進一步改善葉片的空氣動力學特征，即使葉片在旋轉速度降低 5％的情況下，捕風能力仍可以提高 5％；隨著葉片旋轉速度的降低，葉片運行的噪音大 約可以降低 3dB。 葉片在 F1 和 F2 的作用下，在相應的方向彎曲。同時，要采取有針對性的熱處理措施，提高齒面強度，使軸承具 有良好的耐磨性和耐沖擊性。并且原動機為電動機，因此可選 KA為 。 ⑸ 易于實現過程自動化?？刂破鬏敵鲆唤M等幅而脈沖寬度隨時間按正弦規(guī)律變化的矩形脈沖，用此脈沖電壓去觸發(fā)逆變器中的功率開關器件，起到了功率放大作用。但瞬時停電假如達數 10ms 以上時，通常不僅控制電路誤動作，主電路也不供電，所以檢測出后使逆變器停止運轉。在交流調速技術中，變頻調速具有絕對優(yōu)勢，并且它的調速性能與可靠性不斷完善，價格不斷降低，特別是變頻調速節(jié)電效果明顯，而且易于實現過程自動化，深受工業(yè)行業(yè)的青睞。 圖 33風機轉速調節(jié)裝置流程圖 山東大學自學考試畢業(yè)設計（本科） 32 致 謝 通過 兩個多月 的努力，我的畢業(yè)論文《 風機 控制系統(tǒng)的改造 》終于完成了，這意味著大學生活即將結束。但為了保證人身安全，需要裝設漏電保護斷路器。 三、變頻器控制 在此選擇交流變頻器型號為： RNB3000 電機為 Y100L24 主回路端子接線圖、控制回路接線圖如圖 3各端子說明如表 32 圖 31變頻器接線說明 山東大學自學考試畢業(yè)設計（本科） 29 圖 32變頻器端子說明 變頻器是利用電力半導體器件的通 斷作用將工頻電源變換為另一頻率的電能控制裝置 。 ⑺ 在恒轉矩調速時，低速段電動機的過載能力大為降低。許用最大轉速為 8000r/min。風機裝在 40m 的高空，裝拆費用昂貴，因此必須有非常高的可靠性，一般要求 20 年壽命，再加上該軸承結構復雜，因此在裝機試驗之前必須進行計算機模擬試驗，以確保軸承設計參數無誤。只計算 F1 產生的彎曲應力。在此項研究的基礎上，德國的 Enercon 公司將風力發(fā)電機的旋轉直徑由 30 米增加到 33 米，復合材料葉片也隨著相應的增加。本系統(tǒng)選用變截面接口靜壓傳感器，其型號為 :C26RANGE:050Pa，技術指標如下 : 作溫度 :18+65℃ 測量介質 :空氣或類似的非導電性氣體 輸入電源 :93V DC 輸出電流 :420mA 量程 :05OPa 接線方式為兩線式，傳感器采用 24V直流電源供電，數據采集卜的模擬輸入通道采集25OΩ精密電阻兩端的電壓信號，此電壓信號進入到計算機中進行計算。本試驗裝置中，此壓差信號由壓差式變送器測量。 差壓式流量計 (以下簡稱 DPF 或流量計 )是根據安裝于管道中流量檢測件產生的差壓、已知的流體條件和檢測件與管道的幾何尺寸來測量流量的儀表。但是，無論如何說，序幕已經拉開。 (2)需要進一步提高低電壓穿越運行能力（ LVRT）。 從硬件來講，風機控制系統(tǒng)隨風機一起安裝在接近自然的環(huán)境中，工作有較大振動、大范圍的溫度變化、強電磁干擾這樣的復雜條件下，因此其硬件要求比一般系統(tǒng)要高得多。 機殼：用普通鋼板焊接成蝸殼形整體。 (4)有效功率 :單位時間內通過風機的氣體所獲得的總能量稱為有效功率，單位為 kw。 軸流風機一般由葉輪、機殼、集流器和電機組成，葉輪由葉片和輪轂組成，機殼由風筒、機架板和支架組成。 風機的工作原理與透平壓縮機基本相 同，只是由于氣體流速較低，壓力變化不大，一般不需要考慮氣體比容的變化，即把氣體作為不可壓縮流體處理。普通電動機采用變頻調速技術后，在其拖動負載無須任何改動的情況下，就可以按照生產工藝要求調整轉速。 關鍵詞 ：風機性能；風機控制；風機設計；變頻調整；變頻器等。其中，通風機 多為民用，其他兩類多用于工業(yè)、礦業(yè)場合。其機殼由風筒、導流內筒、導葉等組成。風機的各性能參數一般都不是在試驗臺上直接測量的，而是通過對試驗數據進行計算而得到。主軸由優(yōu)質鋼制成，軸承箱整體結構，采用滾動軸承，用軸承潤滑脂潤滑。國內企業(yè)要完全自主掌握確實需要一定時間。當風機在電網中所占比例較小時，這種做法對電網的影響還可以忽略不計。要求電源電壓與電動機額定電壓相符。二次裝置為各種機械、電子、機電一體式差壓計，差壓變送器和流量顯示及計算儀表，它