山東錦工有限公司是一家專業生産羅茨鼓風機、羅茨真空泵、回轉風機等機械設備公司，位於(yú)有“鐵匠之鄉”之稱的山東省章丘市相公鎮，近年來，錦工緻力於(yú)新産品的研發，新産品雙油箱羅茨風機、水冷羅茨風機、油驅羅茨風機、低噪音羅茨風機，赢得瞭(le)市場好評和認可。
在絕大多數情況下，羅茨風機都工作在偏離風量最大需求的狀态下，即羅茨風機按不變(biàn)的設計指标投入運行，造成風量過大，從根本上講，羅茨風機的定速運行與實際風量需求的不斷改變(biàn)的情況不相适應。通過對羅茨風機採(cǎi)取變(biàn)頻調速，當實際需求風量較小時，通過調低轉速，羅茨鼓風機的軸功率可大幅度地成3次方規律降低，折入軸功率也減少，從而使運行電耗大幅度地降低。 與採(cǎi)用擋闆成閘門調節風量的方法相比，變(biàn)頻調速可高效率地實現需用功率與實際供給功率的最佳匹配。
1.變頻調速運行方式
1.1三速選擇運行
電機可以預先給定的3種速度運行。風扇、鼓羅茨風機在不同的季節、不同的時段由於(yú)用風量需要不同而進行風量切換，振動篩篩分不同材質的顆粒時．以預先給的速度運轉。應用逆變(biàn)器的電機三速選擇運轉回路，使用SA—OT2選用件構成的電路。
高、中、低的速度指令由外部輸入後，則選定頻率給定信号給逆變(biàn)器輸入指令，以結定的速度運轉。A型逆變(biàn)器設有三速選擇信号用端子，對於(yú)此場合是方便的，所以術需要選用件。頻率給定可有3擋速度，高、中、低速，各自使用電位器可以調節。
值得注意的是要有聯鎖回路，防止有2個外部速度給定信号同時輸入。選用件與逆變器間的頻率給定信号由於(yú)電壓低．電流弱，原則上不能有接點加入。加入接點時，爲防止接觸不良應當用2個靈敏繼電器接點並(bìng)聯使用，提高工作可靠程度。
1.2自動運行
在電機在運轉過程中自動控制流量、壓力、溫度的變化，使之爲一定值，這種情況叫自動運行。採(cǎi)取自動運行模式，首先檢出作爲羅茨風機、水泵輸出的流量、壓力、溫度的變化，用PID（比例積分、微分控制）調節器調節速度，使用FR-FA選用件構成電機自動運轉回路圖。将流量、壓力、速度檢出器的輸出輸入給PID調節器，給出速度指令使電機自動運轉，以保持檢出值爲給定值。選用件FR-FA是将PID調節器的電流輸出變換爲電壓輸出的一種I／U變換器。對於(yú)僅使用自動運轉時，可将逆變器本身的頻率給定信号切換開關選擇在20mA處，不需要前置放大器（僅對A型）。
1.3並聯運行
採用一台逆變器同時驅動多台並(bìng)聯電動機運行，叫並(bìng)聯運行。這種並(bìng)聯運行方式主要用於(yú)換氣扇等小容量羅茨風機的統一速度控制。而且這種運行方式，不能使用逆變器内的電子熱保護，所以每台電機外加熱繼電器。逆變器在運行中如果将停止的電機直接投入，有時因啓動電流保護裝置動作，使逆變器停止工作。
1.4並聯運行
採用一台頻率給定器向多台逆變器發出速度指令，使電機並(bìng)聯運轉，稱爲並(bìng)聯運行。這種運行方式用途及注意事項：這種運行方式主要用於(yú)中容量的泵類、羅茨鼓風機、皮帶輸送機等控制爲防止幹擾産生誤動作，頻率給定器的接線要使用屏蔽線。
1.5比例運行
通過給定多台電機的運轉速度比例來控制調節多台電機速度的運行方式叫比例運行。如3台皮帶輸送機按某比例供給3種原料，混合比由各比例給定單元給定，然後隻轉動主速給定器就可以改變全體的速度。田中示出瞭(le)比例結定，電源接通，啓動開關接通後，即使主速給定器的刻度指示爲零，M3輸送機也工作運轉，再轉動主速給定器的旋鈕，則M2、M1順次開始旋轉。在中途M1、M2的轉速也變爲相同，然後M3、M1順次升到額定轉速，但M2到最後也達不到額定轉速。該運行方式由於頻率給定信号電壓低、電流弱，需接入觸點時要用微電流開關用繼電器的2個觸點並(bìng)聯；信号線的接線要遠離動力線，並(bìng)採用絞合屏蔽線。
2.變頻器的選取
對於(yú)羅茨風機系統的變頻調速設計，選取變頻器時應首先必須充分認識到使用變頻調速的目的是什麽；變頻調速系統應用在什麽場合及負載特性的具體情況，並(bìng)從容量、輸出電壓、輸出頻率、保護構造、U/f（電壓／頻率）模式、電網一逆變器的切換、瞬停再啓動等諸方面進行綜合考慮，進而選擇滿足要求的機種、機型。
通常變(biàn)頻器主要技術指标以适用電機功率(kw)、輸出容量(kvA)、額定輸出電流(A)表示：其中，額定輸出電流爲變(biàn)頻器可以連續輸出的最大交流電流有效值，不管用於(yú)何種用途．都不允許電流連續流過值超過此值。輸出容量指：三相情況下的額定輸出電壓與額定輸出電流決定的三相視在功率。适用電機功率是以2、4極标準電機爲對象，表示在輸出額定電流以内可以傳動的電機功率，鼠籠式電動機是2極電機即一對極電機，變(biàn)頻調速系統能很經濟地與鼠籠式異步電動機構成控制調速配合使用。常常将變(biàn)頻器功率選得比實際配用電機功率更大一些。
變(biàn)頻器已經廣泛地應用於(yú)交流電動機的速度控制，其最主要的特點是具有高效率的驅動性能及良好的控制特性。在羅茨風機、水泵、壓縮機等流體機械上應用變(biàn)頻器可以節約大量電能。除此之外，如果将恒速交流電力拖功系統改造爲轉速可調的交流調速系統，可以取得明顯的節能效果：例如：交流調速應用生産加工制造企業羅茨風機、壓縮機、水泵類機械，把原來用擋闆、節流閥控制風量、流量方式改爲轉速控制方式，由於(yú)電動機所消耗的功率與轉速的立方成正比，因而能獲得顯著的節能效果。
3.自控式變頻調速
除瞭(le)利用靜止的變頻裝置給同步電動機提供變頻變壓電源外，自控式變頻調速與他控式變頻調速不同之處在於(yú)同步電動機的轉子上裝有一台轉瞭(le)位量檢測器，由它發出信号來控制變頻裝置的輸出電壓的頻率。也就是說，自控式中的變頻裝置與他控式中的變頻裝置不向，自控式變頻裝置中的輸出頻率不是獨立調節的，而是由轉子位置檢測器控制的。調速時，通過改變同步電動機的輸入電壓來調節轉速。例如當U1減小時，T減小，打破瞭(le)原有的平衡，n下降，這時轉瞭(le)位置檢測器發出信号，調節變頻裝置的輸出頻率，使人随之下降，T回升，直到重新出現T＝T2+T0爲止，電動機在一個比原來低的頻率和轉速下重新穩定運行，由於(yú)這種電動機的定子頻率與轉子轉速始終保持同步，電動機不會出現失步等問題，這是這種調速方法重要優點之一。
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1、更換皮帶輪
羅茨風機氣量太大，我們需要降低羅茨風機的轉速，通過更換皮帶(dài)輪的方法，可以有效降低風機的轉速，降低單(dān)位時間内風機的氣體輸送量。
2、通過變頻器調速
羅茨風機的驅動設備(bèi)一般是電機，如果我們控制瞭(le)電機的轉速，那麽風機的轉速自然會發生變化，通過變頻器和變頻控制櫃，對電機的轉速調整，降低電機轉速，同樣可以達到降低風量的目的。
以上，兩種方法是常用的方法，還(hái)有一些錯(cuò)誤的方法是不可取的，我們繼續往下看。
3、調整閘閥
有的朋友可能會說，既然進氣量太大，我直接把閘閥關閉(bì)小點，進氣量不就小瞭(le)嗎？這樣的做法是不對的，而且可能會引發更多故障，首先，關小閘閥，羅茨風機将面臨超壓的風險，一旦超壓，電機便可能出現燒壞的情況。
4、增加旁路
有的朋友也可能會，給管道增加旁路，這樣一部分氣體洩露之後，風量不就下降瞭(le)？這樣做可以做到降低風量，但是，還會存在一個問題，那就是壓力下降的問題，增加旁路之後，我們觀察壓力表，會發現壓力表達(dá)不到額定值。
錦工風機是山東地區的鼓風機生産(chǎn)廠家，如果您需要採(cǎi)購羅茨風機，可以聯系我們的全國免費客服熱線
錦工風(fēng)機還給(gěi)大家提供過很多實景拍攝的照片，大家可以看下這裏：
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回答：風機在使用過程中，很多工況需要對風機的風量進行控制，不同的時間段可能採(cǎi)用風量也不同，所以，就出現瞭(le)變頻型風機。
羅茨風機可以採(cǎi)用變頻電機來調節風機的轉速，調節轉速的目的便是調節風機風量瞭(le)，羅茨風機可以通過變頻控制櫃，對變頻電機進行調節，達到風機轉速的調節。
採(cǎi)購風機時，如果我們對此有要求，需要調節風機的轉速，可以提前和廠家說明，搭配上變(biàn)頻電機和變(biàn)頻控制櫃。
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：三葉羅茨鼓風機産品列表
當前在冶金行業中，羅茨鼓風機類負載占瞭(le)很大一部分比例，而在羅茨鼓風機系統中，特别是一些大功率羅茨鼓風機，大部分時間都不是運行在最佳工作點，設備運行大部分也是手動操作，存在相當大的改造和節能空間，設備和系統運行中存在著(zhe)以下諸多問題，亟待更完善的調速設備來實現系統的調速節能且避免不必要的副作用。
1）流量通過擋(dǎng)闆調(diào)節，工作效率低，能量損失大；
2）羅茨鼓風機與電機之間爲硬聯結：振動相互傳(chuán)遞(dì)，相互影響，振動大；
3）電機帶負載啓動，啓動電流大，時間長(zhǎng)，對電網有沖(chōng)擊；
4）風(fēng)門擋(dǎng)闆磨損嚴重，增加系統故障率和維護成本。
針對羅茨鼓風機類離心負載調速節能，永磁調速是一個不錯的選擇。它具有高可靠性、高效節能、低故障率、可在惡劣環境下運行、無剛性連接、減少羅茨鼓風機系統維護、減少羅茨鼓風機系統振動和延長設備(bèi)适用壽命等特點。特别是永磁調速在運行中不産(chǎn)生高次諧波的優良調速特性而使該技術成爲羅茨鼓風機類設備(bèi)節能技術改造的首選。
1、永磁調(diào)速的結構(gòu)組成及工作原理
1.1永磁調速器
永磁調速器是通過氣隙來傳遞扭矩的設備(bèi)，所以電機與負載之間沒有機械性連接，電動機旋轉時帶動導磁盤在永磁盤産生的磁場中切割磁力線，這樣就在導磁盤中産生瞭(le)渦電流，進而産生感應磁場形成強力磁轉矩，拉動永磁盤産生相對運動，從而實現電機與負載之間的柔性傳動。
其基本結構如下：
1）永磁轉子：内嵌永磁體（強力稀土磁鐵）的鋁盤，連接於(yú)負載軸；2）導磁轉子：導磁盤，與電動機軸連接；3）氣隙調節機構：調節永磁盤與導磁盤之間氣隙大小的設備(bèi)。
永磁調速的工作原理基於(yú)楞次定律：當磁體N極靠近導體闆時，在導體闆上會産生一個與N極磁場來抵抗磁體N極接近的磁場，該磁場由逆時針旋轉的感應電流所産生，這就是著名的楞次定律。同理當磁體N極平行與導體闆移動時，導體闆上會産生抵抗磁體N極前進的磁場，即産生兩個相反方向的磁場，在前進的磁體N極前方産生N極磁場阻礙磁體前進，在前進的磁體N極後方産生S極磁場吸引磁鐵棒向後，並(bìng)且磁體和導體闆距離越近時，導體闆上阻礙磁體相對運動的力量越大。
1）對於(yú)磁體和導體闆，靜止不動時不起作用；2）當有相對運動時，導體闆中會産生渦電流，從而産生感應磁場，進而産生扭矩；3）和兩者之間的相對距離和相對運動有密切關系，越遠離時，磁力線密度越松散，感應效應越弱，扭矩越小；相對運動越慢，轉差越小，産生扭矩越小；反之亦然；4）永磁調速器通過氣隙調節機構使永磁轉子與導磁轉子之間的氣隙改變(biàn)，即改變(biàn)磁場的耦合度，進而改變(biàn)磁轉矩和負載轉速。氣隙越小，磁轉矩越大，負載轉速越高，反之亦然。
1.2永磁調速系統
永磁調速系統一般由負載、電機和永磁調速器三部分組成，永磁調速器的永磁體和負載連接，永磁調速器的導(dǎo)磁體和電機連接，這兩個設備(bèi)之間的氣隙通過一個執行器來進行調整。執行器主要由伺服電機組成。通過執行機構推動氣隙調節器來調節兩個轉子之間氣隙，實現負載輸出速度和扭矩的控制。
永磁調速器可處理設備(bèi)信号，並(bìng)與PLC系統相連接。壓力等控制信号被PLC系統響應，然後給執行器信号。進而調節兩個轉子之間的氣隙，從而負載速度得到調節。
1）傳(chuán)感器可檢測(cè)負載流量、溫度等受控制量；2）通過PLC将受控量進行PID調制，成爲4～20mA模拟量信号以驅動執行機構，進而推動氣隙調節器響應信号；3）通過人機界面客戶可設定和監視負載輸出量；4）該系統爲全自動控制，當PLC故障時，可手動調節氣隙；5）通過PLC可實現遠程“四遙”；
2、永磁調(diào)速系統的節(jié)能原理
2.1特性曲線(xiàn)節(jié)能分析
在羅茨風機系統中，整個羅茨鼓風機系統的效率=調節風壓設備的效率*電機效率*輸送管道的效率*羅茨鼓風機效率。當其他效率不變時，系統效率決定於(yú)調節風壓設備的效率。風力擋闆調節是通過調節擋闆開度大小來實現輸出風壓的調節，羅茨鼓風機的轉速自始至終沒有發生變化。在風門擋闆沒有全開或調節器爲彎通型時，氣體經過風門擋闆時能量損失非常大，同時風門擋闆兩端産生壓差也很大，尤其是羅茨鼓風機出口的風壓變大，緻使羅茨鼓風機偏離瞭(le)最佳運轉效率點，綜上所述，擋闆開度變小時，電機輸入功率變化不大，這樣造成瞭(le)很大的能量浪費。
羅茨鼓風機在實際運行中，工作點是管網H-Q曲線與羅茨鼓風機H-Q曲線的交彙點。羅茨鼓風機在A點正常工作，當風量由Q1調至Q2，採(cǎi)用擋闆調節風量時，管網特性曲線發生改變(biàn)（由R1改變(biàn)爲R2），其工作點也發生改變(biàn)（由A調至B），進而其功率也發生微小的變(biàn)化（由OQ1AH1所圍成的面積改變(biàn)爲OQ2BH2`所圍成的面積），從上圖可看出羅茨鼓風機功率變(biàn)化微小，而其效率降低很大；當採(cǎi)用永磁調速調節時，可按需要調整羅茨鼓風機轉速，改變(biàn)羅茨鼓風機系統的特性曲線，圖中n1到n2，其工作點由A調至C，使其風量滿足工藝要求，其功率變(biàn)爲OQ2CH2所圍成的面積，而其效率沒有大的改變(biàn)，依然在高效區工作。節能量ΔP=（H2`-H2）*Q2。
採(cǎi)用永磁調速器技術，可以代替原來的風門擋闆，通過調節兩個轉子之間的氣隙進而調節羅茨鼓風機的轉速。實現流量或壓力的連續控制，達(dá)到上述節電效果。
2.2節能調節公式
實際計算中，經常依據流體機械的相似定律（Affinity Law）做近似計算。對於(yú)離心羅茨鼓風機負載有：流量變化與轉速變化成正比（Q1/Q2=n1/n2）；壓力變化與轉速變化的平方成正比（H1/H2=（n1/n2）2）；負載功率變化與轉速變化的立方成正比（P1/P2=（n1/n2）3）。 上述公式因轉速變化範圍不同而有相當的誤差。然而，由於(yú)設備的實際運行數據很難準確(què)獲取，節能計算一般來說均爲大緻計算。所以，計算中使用這些公式造成的誤差可以容忍。
又因負(fù)載功率P=Kp*T*n（功率=扭矩*轉速），則P1/P2=（T1/T2）*（n1/n2），與P1/P2=（n1/n2）3聯立得：T1/T2=（n1/n2）2（負(fù)載轉矩變(biàn)化與轉速變(biàn)化的平方成正比）。
對於(yú)永磁調速系統，工作過程中電機輸出到永磁調速器的轉矩和永磁調速器輸出到負載的轉矩相等。負載轉速改變(biàn)，但電機轉速保持不變(biàn)，電機轉速減去負載轉速即爲永磁調速器上的滑差。理論上，永磁調速屬滑差調速。
電機輸出功率Pe=K*T*ne（功率=扭矩*轉速）；因電機轉速保持不變(biàn)，容易推導(dǎo)出Pe1/Pe2=T1/T2=（n1/n2）2；即Pe1/Pe2=（n1/n2）2（電機輸出功率變(biàn)化與轉速變(biàn)化的平方成正比）。
從(cóng)上圖可得出結果，當輸出風量減少時，按照相似定律，負載所需功率減少顯著，從(cóng)而電機輸出功率下降明顯，對能源節約量很大。當輸出風量僅僅減少20%時，需要的能源已經降低瞭(le)38%。
3、永磁調(diào)速節能實際(jì)應用
下面是某冶金企業採(cǎi)用永磁調(diào)速技術對一台羅茨鼓風機進行節能改造的案例。
3.1羅茨鼓風(fēng)機技術參(cān)數
3.2節能效益計算
1）目前實際功耗：電(diàn)機(jī)功率=1.732*6（kV）*30（A）*0.84=261kW
2）加裝永磁調(diào)速器後功耗估算：50-30%風門開度下，從(cóng)經驗曲線查取：實際流量與羅茨鼓風機額定流量平均比爲60%。
由相似定律可知，轉速與流量爲正比關系，将擋(dǎng)闆全開後，羅茨鼓風機轉速下降至60%即可輸出所需要的風量，爲維持必要的富餘量以75%估算，則羅茨鼓風機輸入功率與轉速平方成正比，加計永磁調(diào)速器效率（97%）修正，所以理論功耗将降爲：280*（75%）2/0.97=162kW（280kW爲羅茨鼓風機滿負荷制動功率）。
3）加裝永磁調(diào)速器與未裝前相比的節電(diàn)情況
3.3改造結果對比
4、結論
根據該項目的實施情況，永磁調速技術節電效果良好。該技術可以根據羅茨鼓風機風量的變(biàn)化實行平滑變(biàn)速調節，該項技術具有以下技術特點(diǎn)：
1）電機和負載沒有直接的物理連接，不會傳遞振動，對於(yú)沖(chōng)擊型負載和有可能堵轉的過程具有通過滑差實現緩沖(chōng)和自動保護功能，大大減少故障的發生。
2）電(diàn)機完全是空載啓動(dòng)，啓動(dòng)電(diàn)流得到大幅降低。
3）諧波污染消除，不傷害電(diàn)機(jī)，不影響電(diàn)網。
4）容忍較大的對(duì)中誤差（5mm），安裝調(diào)試過程得到簡化。
5）該項技術在現場(chǎng)應用中需要一定的技術條件。改造羅茨鼓風機需要有連軸器，同時電機和羅茨風機之間要有适當(dāng)的安裝空間。
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