[發(fā)明專利]對旋風機兩級葉輪等功率第二級葉輪變轉(zhuǎn)速匹配方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201610302712.8
• 申請日: 2016-05-10
• 公開（公告）號: CN105909551B
• 公開（公告）日: 2017-10-31
• 發(fā)明（設計）人: 艾子健;吳龍
• 申請（專利權(quán)）人: 三明學院
• 主分類號: F04D27/00
• 分類號: F04D27/00;F04D25/06
• 代理公司: 福州元創(chuàng)專利商標代理有限公司35100
• 代理人: 蔡學俊

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種對旋風機兩級葉輪等功率第二級葉輪變轉(zhuǎn)速匹配方法。

背景技術(shù)

對旋風機廣泛應用于隧道、礦井、航空等領(lǐng)域。在設計工況，對旋風機具有流量大、壓升高、效率高等優(yōu)點，且兩級葉輪的功率、壓升特性大致相等，效率也較高。但在偏離設計工況時，兩級葉輪的壓升、功率和效率特性差別較大，尤其第二級的壓升、功率、效率特性隨流量變化劇烈，在小流量工況，第二級葉輪的壓升與功率迅速升高，易出現(xiàn)電機過載燒毀的現(xiàn)象，在大流量工況，第二級葉輪的壓升能力與運行效率迅速下降，甚至出現(xiàn)壓升為零的狀況，使得對旋風機高效工作范圍變窄，工況適應能力差。出現(xiàn)上述問題的根本原因是，在兩級葉輪等轉(zhuǎn)速運行時，第一級葉輪的性能隨流量變化不明顯，但第二級葉輪的性能受流量變化的影響很大。小流量工況時，隨流量減小第二級葉輪的壓升和功率上升過快，導致了第二級電機過載；大流量工況時，隨流量增大第二級葉輪的壓升和效率下降過快。如何解決兩級葉輪在偏離設計工況時性能不匹配，使得整機運行效率更高，高效運行范圍更寬廣值得深入研究。

基于對旋風機的上述不良現(xiàn)象，本申請發(fā)明一種能改善第二級葉輪在非設計工況時的性能的第二級葉輪變轉(zhuǎn)速匹配運行方法。該方法能夠提高大流量工況風機的壓升與效率，擴大旋風機的高效工作范圍和阻塞工況裕度，并能減小小流量工況時第二級葉輪的負荷，從而避免第二級電機過載燒毀的現(xiàn)象。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于提供一種對旋風機兩級葉輪等功率第二級葉輪變轉(zhuǎn)速匹配方法，該方法能夠改善第二級葉輪的運行性能，提高大流量工況風機的壓升與效率，擴大旋風機的高效工作范圍和阻塞工況裕度，并能減小小流量工況時第二級葉輪的負荷，從而避免第二級電機過載燒毀的現(xiàn)象。

為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的技術(shù)方案是：一種對旋風機兩級葉輪等功率第二級葉輪變轉(zhuǎn)速匹配方法，包括如下步驟，

S1：實時測量第一級葉輪電機、第二級葉輪電機的輸入功率N1、N2；

S2：實時計算兩級葉輪的功率差值

S3：若兩級葉輪的功率差值△N在誤差極限范圍內(nèi)，即-ε<ΔN<ε時，保持第二級葉輪轉(zhuǎn)速不變；若ΔN＞ε時，則提高第二級葉輪的轉(zhuǎn)速；若ΔN<-ε時，則減小第二級葉輪的轉(zhuǎn)速；其中，ε為給定的誤差極限；

S4：完成對旋風機兩級葉輪等功率第二級葉輪變轉(zhuǎn)速匹配，使得兩級葉輪的功率在任意工況下均保持相同。

在本發(fā)明一實施例中，所述步驟S1中，分別通過第一功率傳感器、第二功率傳感器測量第一級葉輪電機、第二級葉輪電機的輸入功率。

在本發(fā)明一實施例中，所述第一功率傳感器、第二功率傳感器均經(jīng)一換線端子、一數(shù)據(jù)采集卡連接至一上位機的輸入端，所述第一功率傳感器、第二功率傳感器將采集的輸入功率N1、N2輸入給所述上位機進行兩級葉輪的功率差值計算。

在本發(fā)明一實施例中，所述上位機的輸出端經(jīng)一RS232接口、一RS232/485轉(zhuǎn)換器、一變頻器連接至所述第二級葉輪電機的控制端。

在本發(fā)明一實施例中，所述步驟S3中，通過所述變頻器調(diào)整第二級葉輪電機的轉(zhuǎn)速，實現(xiàn)第二級葉輪轉(zhuǎn)速的提高及減小。

相較于現(xiàn)有技術(shù)，本發(fā)明具有以下有益效果：本發(fā)明方法能夠改善第二級葉輪在非設計工況下的性能，提高大流量工況風機的壓升與效率，擴大旋風機的高效工作范圍和阻塞工況裕度，并能減小小流量工況時第二級葉輪的負荷，從而避免第二級電機過載燒毀的現(xiàn)象。

附圖說明

圖1為本發(fā)明兩級葉輪等功率第二級葉輪變轉(zhuǎn)速匹配控制流程圖。

圖2為本發(fā)明第二級葉輪變轉(zhuǎn)速匹配運行裝置簡易示意圖。

圖3為等轉(zhuǎn)速運行及第二級葉輪變轉(zhuǎn)速匹配運行時第二級葉輪的性能曲線對比圖。

圖4為轉(zhuǎn)速運行及第二級葉輪變轉(zhuǎn)速匹配運行時的整機性能曲線對比圖。

具體實施方式

下面結(jié)合附圖，對本發(fā)明的技術(shù)方案進行具體說明。

如圖1所示，本發(fā)明的一種對旋風機兩級葉輪等功率第二級葉輪變轉(zhuǎn)速匹配方法，包括如下步驟，

S1：實時測量第一級葉輪電機、第二級葉輪電機的輸入功率N1、N2；其中，分別通過第一功率傳感器、第二功率傳感器測量第一級葉輪電機、第二級葉輪電機的輸入功率；

S2：計算兩級葉輪的功率差值