引风机电机超流过大浅析

  中意机电鼓风机制造有限公司  任江强

【摘要】本文结合一例一风机电机超流过大，电机极易跳闸，造成风机不能运行的原因分析及处理，证实了引风机在非工况区运行是其主要原因，可供同行参考借鉴。

关键词：引风机电机   电流超流    电机跳闸   工况区  非工况区

一、概述

    温州项目投产一台锅炉引风机，所配风机为F9-28№7.1D离心引风机。风量 16290 m3/h，静压升 6850 Pa，转速2900 r/min，设计温度150℃，所配电机Y280S-2型，采用变频器变频，功率75kw，转速为2970 r/min，额定电流为140A，江苏大中电机厂生产。客户在调试中，发现30HZ~40HZ运行，核算电流与测试电流差别较大，变频到40HZ以上

就会出现跳闸，导致风机不能运行。

通常，电动机电流过大，电机跳闸有下列原因：

• 进口调节门装反
• 电源电压过低或单相断路
• 风机输送气体密度过大或则温度过低使压力过大
• 启动时进口调节门未关闭，带负荷状态
• 管网系统漏风量较多
• 变频器存在问题（可以通过测试风机转速来判断）
• 电流变存在问题（可以现场用钳形电流表测三相电流）

二、我方选型方案性能表

                        F9-28 №7.1D  

流量(m³/h):16290  静压(Pa):6931  效率(%):82.2  内功率(kW):45.7  所需功率(kW):60.6         

三、通风机性能进气实验装置：执行国家标准GB/T1236-2002，在温度20℃下，大气压为P=101235Pa，相对湿度50%。

通风机性能进气实验装置概述，在国家标准测试风机性能时，先设定进口直径D，安装管道直径D，然后按上图尺寸装设测试点，启动电机，设定电机转速，先关闭进口阀门，慢慢打开进口阀门，分别测试出阀门不同开度流量、压力、功率，一般测试八个风机运行点，然后绘制此风机性能曲线，根据实测风机功率与理论设计功率比值，求得风机效率。取风机效率最高点作为该型号风机最高效率点，其最高效率点的±10%，最为该风机工作最佳工况范围。

四、下表是客户引风机测试记录表：

客户计算方案：把风机接入整个系统中去调试

配套电机：2-75kw/380V，变频范围（30~50HZ）

电机变频为30HZ,此时风机转速为： n=2970x30/50=1781 r/min

测试气体温度为常温20℃，假设理想状态下，其密度为ρ=1.2kg/m3

测试进口管道直径为：D=700mm=0.7m

客户强调说，此测试装置，测试结果保证：

流量偏差：（+5%~-5%）

压力偏差：（+5%~-5%）

轴功率偏差：（+5%~-5%）

风机功率核算：N=Q（流量）*P（全压）/风机效率η/机械传动效率μ*电机储备系数λ

1按照频率30HZ，调节门开度50%时核算，由测试得：

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

全压：P1=P（静压出）+P（静压入）+1/2ρ（*v1）^2（动压）

        =17+4300+0.5*1.2*3.3*3.3

        =4323.5 Pa

该风机为悬臂支撑结构（D式传动），机械传动效率η=0.98

该风机为引风机，工作温度为150℃，电机储备系数λ=1.3

风机效率，客户按照该风机工况点选型设计效率取值，η=0.8

即风机运行功率N= Q（流量）*P（全压）/风机效率η/机械传动效率μ*电机储备系数λ

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

=8.92kw

计算电流为I=2*N=2*8.92=17.84A

而测试结果为I=61A

2按照频率30HZ，调节门开度90%时核算，由测试得：

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

全压：P1=P（静压出）+P（静压入）+1/2ρ（*v1）^2（动压）

        =50+1600+0.5*1.2*11.6*11.6

        =1730.7 Pa

该风机为悬臂支撑结构（D式传动），机械传动效率η=0.98

该风机为引风机，工作温度为150℃，电机储备系数λ=1.3

风机效率，客户按照该风机工况点选型设计效率取值，η=0.8

即风机运行功率N= Q（流量）*P（全压）/风机效率η/机械传动效率μ*电机储备系数λ

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

=12.55kw

计算电流为I=2*N=2*12.55=25.1 A

而测试结果为I=110 A

由以上两次抽样，两者电流差别较大，说明一部分能量损失严重，并且变频到40HZ，就出现跳闸，风机不能启动，客户认为我方选型设计错误，这其中原因在哪呢？

F9-28 №7.1D 此风机模型，由风机试验测试转换后，在150℃，转速2900r/min时，风机流量在12293~23049m3/h区域内，其静压升在7728~4806 Pa，功率在47.3~83.7kw时，风机呈现的效率为82.6~76.4%。而客户测试在温度20℃，转速为1740r/min，与风机实际选型设计差别极大，是风机效率迅速下降，由客户试验数据可知，此时风机运行效率在22~35%左右，但是在核算时，客户选择风机效率为80%左右，这就是两者测试电流和计算电流差别大的原因所在。

解决方案：系统运行后，气体温度在150℃，关闭风机调节门，启动风机，速度调到设计转速2900r/min，慢慢打开调节门，使风机运行点与系统管网阻力匹配后，风机就能在效率80%左右范围内运行，就不会产生超流（跳闸）现象。

参 考 文 献

［ 1 ］商景泰 编 通风机手册     北京：机械工业部出版社，1994

［ 2 ］姚有峰 编 电路与电工技术实验     北京：中国科学技术大学出版社，2008.08

［ 3 ］中国标准出版社第三编辑室 编 中国机械工业标准汇编（第三版） 风机卷（下）     北京：中国标准出版社，2009.03