变频调速技术在教学实验设备中的应用

    我国各大中院校在化学实验过程中会产生大量的酸碱等有害腐蚀性气体，为保护师生健康和提高教学质量，必须将有毒气体排出教室进行处理，为此有的学校采用一台塑料离心通风机，功率为4kW，风量为6840~12700m³/h，全压785~1138Pa，使每个实验室平均2～3min换气一次。而以前的调速控制系统采用励磁调速电动机，或分级调速，达不到通风要求的额定转速，使性能参数大为降低。应用交流变频调速技术后，由于其安装方便，操作简单，且具有机械特性硬、调速范围宽、精度高、功率因数高和效率高等一系列优点，又容易实现闭环自控，成为交流电动机最理想的无级调速方法。

    1．变频调速器在通风排毒系统中的应用

    以前的风机一直采用在额定转速下运行的方式，每一个抽风口风速达最大风速，风速过大会产生一种尖锐的声音，增加噪声，尤其一到冬天，学生会感觉到更冷，这样不利于课堂的教学，同时也造成了大量的电能浪费，而变频技术利用风机的耗电量与转速的三次方成正比，降低转速则耗电量将大幅度降低的原理来进行控制，这样既满足了工艺要求，又节约了大量的电能。图8-54为程序运行控制原理图。

    图8-54    控制原理图

    程序运行指可编程的多段速度定时运行，教师可以根据自己上课要求，分段设定运行速度、时间等参数，变频器则根据设定参数自动按程序运行，例如，一堂课45分钟，教学的要求见表8~10，程序运行逻辑图如图8-55所示。

    表8-10    教学要求及功能参数

    图8-55    程序运行逻辑图

    2．使用效果

    变频通风调速系统的应用，对于经销者来说，提高了产品档次和竞争能力，同时节约了许多维修及差旅费用；而对于用户来讲，在方便实验进行的同时，也取得了明显的节能降噪作用，根据电动机耗电量与转速的三次方成正比的关系，采用变频器以后，平均节能在40%以上，同时由于变频器的采用把原来65 dB的噪声，降到了55dB，为师生健康作出了重要的贡献。