对旋风机两级叶轮等功率第二级叶轮变转速匹配方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN105909551A(43)申请公布日2016.08.31(21)申请号201610302712.8(22)申请日2016.05.10(71)申请人三明学院地址365004福建省三明市三元区荆东路25号(72)发明人艾子健吴龙(74)专利代理机构福州元创专利商标代理有限公司35100代理人蔡学俊(51)Int.Cl.F04D27/00(2006.01)F04D25/06(2006.01)权利要求书1页说明书3页附图3页(54)发明名称象。对旋风机两级叶轮等功率第二级叶轮变转速匹配方法(57)摘要本发明涉及一种对旋风机两级叶轮等功率第二级叶轮变转速匹配方法。该方法，首先，实时测量第一级叶轮电机、第二级叶轮电机的输入功率N1、N2；其次，计算两级叶轮的功率差值；再而，若两级叶轮的功率差值在误差极限范围内，即-ε<ΔN<ε时，保持第二级叶轮转速不变；若ΔN＞ε时，则提高第二级叶轮的转速；若ΔN<-ε时，则减小第二级叶轮的转速；其中，ε为给定的误差极限；最后，完成对旋风机两级叶轮等功率第二级叶轮变转速匹配，使得两级叶轮的功率在任意工况都保持相等。本发明能够改善第二级叶轮的性能，提高大流量工况风机的压升与效率，扩大旋风机的高效工作范围和阻塞工况裕度，并能减小小流量工况时第二级CN105909551A叶轮的负荷，从而避免第二级电机过载烧毁的现CN105909551A权利要求书1/1页1.一种对旋风机两级叶轮等功率第二级叶轮变转速匹配方法，其特征在于：包括如下步骤，S1：实时测量第一级叶轮电机、第二级叶轮电机的输入功率N1、N2；S2：实时计算两级叶轮的功率差值；S3：若两级叶轮的功率差值在误差极限范围内，即-ε<ΔN<ε时，保持第二级叶轮转速不变；若ΔN＞ε时，则提高第二级叶轮的转速；若ΔN<-ε时，则减小第二级叶轮的转速；其中，ε为给定的误差极限；S4：完成对旋风机第二级叶轮变转速匹配，使两级叶轮在任意工况始终保持功率相等。2.根据权利要求1所述的对旋风机两级叶轮等功率第二级叶轮变转速匹配方法，其特征在于：所述步骤S1中，分别通过第一功率传感器、第二功率传感器测量第一级叶轮电机、第二级叶轮电机的输入功率。3.根据权利要求2所述的对旋风机两级叶轮等功率第二级叶轮变转速匹配方法，其特征在于：所述第一功率传感器、第二功率传感器均经一换线端子、一数据采集卡连接至一上位机的输入端，所述第一功率传感器、第二功率传感器将采集的输入功率N1、N2输入给所述上位机进行两级叶轮的功率差值计算。4.根据权利要求3所述的对旋风机两级叶轮等功率第二级叶轮变转速匹配方法，其特征在于：所述上位机的输出端经一RS232接口、一RS232/485转换器、一变频器连接至所述第二级叶轮电机的控制端。5.根据权利要求4所述的对旋风机两级叶轮等功率第二级叶轮变转速匹配方法，其特征在于：所述步骤S3中，通过所述变频器调整第二级叶轮电机的转速，实现第二级叶轮转速的提高及减小。2CN105909551A说明书1/3页对旋风机两级叶轮等功率第二级叶轮变转速匹配方法技术领域[0001]本发明涉及一种对旋风机两级叶轮等功率第二级叶轮变转速匹配方法。背景技术[0002]对旋风机广泛应用于隧道、矿井、航空等领域。在设计工况，对旋风机具有流量大、压升高、效率高等优点，且两级叶轮的功率、压升特性大致相等，效率也较高。但在偏离设计工况时，两级叶轮的压升、功率和效率特性差别较大，尤其第二级的压升、功率、效率特性随流量变化剧烈，在小流量工况，第二级叶轮的压升与功率迅速升高，易出现电机过载烧毁的现象，在大流量工况，第二级叶轮的压升能力与运行效率迅速下降，甚至出现压升为零的状况，使得对旋风机高效工作范围变窄，工况适应能力差。出现上述问题的根本原因是，在两级叶轮等转速运行时，第一级叶轮的性能随流量变化不明显，但第二级叶轮的性能受流量变化的影响很大。小流量工况时，随流量减小第二级叶轮的压升和功率上升过快，导致了第二级电机过载；大流量工况时，随流量增大第二级叶轮的压升和效率下降过快。如何解决两级叶轮在偏离设计工况时性能不匹配，使得整机运行效率更高，高效运行范围更宽广值得深入研究。[0003]基于对旋风机的上述不良现象，本申请发明一种能改善第二级叶轮在非设计工况时的性能的第二级叶轮变转速匹配运行方法。该方法能够提高大流量工况风机的压升与效率，扩大旋风机的高效工作范围和阻塞工况裕度，并能减小小流量工况时第二级叶轮的负荷，从而避免第二级电机过载烧毁的现象。发明内容[0004]本发明的目的在于提供一种对旋风机两级叶轮等功率第二级叶轮变转速匹配方法，该方法能够改善第二级叶轮的运行性能，提高大流量工况风机的压升与效率，扩大旋风机的高效工作范围和阻塞