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摘 要:针对自来水厂滤池反冲洗系统中鼓风机运行存在的实际问题，提出了应用交流变频调速技术加以解决的方案。本文对该方案的具体实 施及调试过程中遇到的一些问题进行了分析与探讨，并提出了相应的解决办法。
关键词:滤池反冲洗 鼓风机 变频调速 喘振 电流测量
Abstract: This paper proposal the application of inverters based on the
practice of fan running
in bounce-back washing system in waterworks. It analyzed the main problems on
process of putting in
practice and debugging and
put forward the relevant measures.
Keywords: bounce-back washing fan frequency conversion timing asthma flap electrical
current meterage
[中图分类号] TM921 [文献标识码] A 文章编号 1561-0330(2002)04-0035-03
1 问题的提出及改造方案的选择
深圳市东湖水厂滤池反冲洗系统采用的是气水反冲洗技术，控制全过程采用了电脑自动控制。其反冲洗气源由三台C40-1.5-1型鼓风机提供，二用一备。但是该系统有如下明显的缺点:
(1) 滤池面积有两种，大池面积为65.8m2，小池面积为44.8m2，需要反冲洗的强度为14-17L/S．m2，因此，经常需要调节气体反冲强度。而鼓风机风量的调节则是通过人工手动调节进风阀的开度来实现，没有与电脑控制的滤池进出水阀及进气阀配套起来。
(2) 冲洗大池时，鼓风机开一台不够，开两台又太多，通常采用两台并用，进风阀开到阀门全程的1/3左右，就能满足风量的要求。鼓风机富余的功率被阀门消耗了。属于“大马拉小车”的工况。
(3) 电机为全压直接起动，起动电流很大，对电网有冲击。
针对该系统所存在的问题和缺陷，当时我们有两种选择。一种方案是用电动蝶阀调节鼓风机进风量，用降压起动方式减小电动机起动电流对电网的冲击;另一种方案是采用目前技术已很成熟的变频调速技术来调速。前一方案是一种低效率的运行方案，电机的许多功率消耗在阀门上，并且控制较复杂，维修量大，还要增添降压起动设备。而变频调速可以在原来电路改动不大的情况下，达到调节电机转速，进而调节鼓风机流量的目的，与电脑系统联结形成完善的自动化控制系统，同时该方案能有效的降低能耗。
通过对比我们选择了用变频器对鼓风机控制系统的改造。
2 变频调速的基本原理及变频调速的控制方案
变频调速是通过变频器把工频交流电变成频率、电压按比例可调的交流电作为异步电动机的电源。根据交流异步电动机输出转速公式n=60F(1-S)/P，在转差率不变时调节频率就可以调节电动机的转速。又根据交流电动机转矩公式:
U∝E1=C1F1Ф 则 Ф∝E1/F1=U1/F1
要满足电动机的输出转矩不变，就要维持U1/F1为一定值。由此，变频调速也称为VVVF调速方式。
选用变频调速的基本控制方案主要有两种，即开环与闭环。开环控制只要人工调节变频器的给定速度键，既可改变电机的转速，以达到改变风量的目的。闭环控制通过检测变送器，将检测到的实际流量变换成4-20mA电信号，反馈给PID调节器。调节器将流量的设定值与此反馈值比较，对两者差值进行PID运算，将其结果输出给变频器，去控制电机的转速。这样，鼓风机的鼓风量总能围绕设定值变化，无需人工调节阀门。
3 变频器选型与调试
3.1 选型:
鼓风机配置的电动机为Y250M－2，容量为55kW、频率50Hz、额定电压380V、额定电流102.4A、转速2970r/min。我们选用了2台日立J300-450HFE4变频器。
该变频器主要技术参数:
可变转矩负载能力为55kW、负载电流为108A、输入电压380-415V、3相、频率50Hz、最大输出为380-460V、其电气机械资料">电子热继电器可调整范围20%-120%变频器额定电流，频率可调范围0-400Hz。 | 
