一、罗茨风机工作原理
三叶罗茨鼓风机是一种双叶轮同步压缩机械，每个三叶型转子用两个轴承支承,利用一对同步齿轮,使两个转子的相对位置始终保持不变。属容积式鼓风机，具有强制输气特征。作为回转式机械，具有比较稳定的工作特性，转子与转子、转子与泵体、转子与侧盖之间都有微小间隙，因而工作腔内没有摩擦,无接触磨损部分；经济耐用，无需润滑，使用寿命长，动力平衡性好。运转一周有六次吸排气过程，容积效率高。结构简单，使用维护方便，不需要内部润滑，输送的介质不含油等特点。泵转子的支承采用了可靠的消隙结构,转动部件作细致的动平衡,并采用高精度的斜齿轮,因此,运行平稳,噪声低,使用更加可靠,可在高压差下长期运行。动密封部位采用了进口的专利技术,并采用进口油封,控制轴封处的跳动量小于0.01mm。
二、现场情况
根据现场的观察和操作工的描述：
现场电机的型号为：Y315MI-6、额定电流为168.8A、额定转速为980r/min、额定电压为380V、运行电流100A左右；风门的开度为50%-90%之间（根据现场操作工的介绍）；那么我们以阀门最大的工作状态进行分析：
贵厂风机为90KW（风门开度实际为90%）计算风机功率为：90KW实际使用的功率是电动机额定功率的85%。按照每年工作300天，一天工作24小时，每度电0.5元计算每年的电费理论值为（1KW×1小时=1度电）：
90KW×300天×24小时×0.5元×85%≈27.6万元
三、投资回收期
应用变频器将风门完全开启，将风机转速将为原有转速的85%，即（按最高频率），频率为42.5HZ，那么实际运行效率为：
运行率%=[1-（1-15%）3]×100%
? ? ? ? ? ? ?=61.5%
理论计算电费应为：
90KW×300天×24小时×0.5元×61.5%=19.9万元/年
节省电费为：
?27.6-19.9=7.7万元/年
（那么一年就可以收回投资成本）
四、改造方法及线路图
我们改造遵循小改动，高效率的原则；所以以前的线路我们不动，只是在以前的线路和电动机之间，加上我们的变频装置，在变频工作模式下，由变频器输出的电压来驱动风机；在工频模式下由以前的市电来驱动风机；
从以前的电源端引三相380v的电压到我们的变频器QF端，作为我们变频器的工作电压，再由我们变频器的输出端（U、V、W）输出我们所需要的三相可变电源来控制我们风机电动机的转速；从而达到我们所需求的风量，使电机在最佳的模式下运行。
图1
考虑操作工在楼上操作，我们可以把调速按钮放在楼上，操作工就可以在楼上直接操作。楼上做一只转速表，操作工可以看见电动机的当前转速，这样方便操作工的操作。
为了保障我们的正常工作，我们加装了工——变频转换系统；当变频器有故障时，我们可以切换到工频运行；
五、改造后的优点
（1）可以使电动机平滑启动，有效的减小了启动电流，把启动电流控制在额定电流的2倍以内；
（2）减小了对电机轴承、风机轴承和机械的硬性冲击，降低了系统的维护成本和维护工劳动强度；
（3）使电机在最佳的状态下运行，减少企业的运行成本；
（4）变频器对电机有过流、过载、过压、过热、欠压和接地保护。
原标题：罗茨风机改造方案案例及变频器技术规范
山东锦工有限公司是一家专业生产罗茨鼓风机、罗茨真空泵、回转风机等机械设备公司，位于有“铁匠之乡”之称的山东省章丘市相公镇，近年来，锦工致力于新产品的研发，新产品双油箱罗茨风机、水冷罗茨风机、油驱罗茨风机、低噪音罗茨风机，赢得了市场好评和认可。
罗茨鼓风机改造方案
罗茨风机正常运行工况：两台运行，一台备用。罗茨风机电动机采用变频控制方式，在除尘配电间增加罗茨风机变频控制柜，罗茨风机控制逻辑在DCS系统内设计编制，实现了手、自动控制及无扰切换等功能。
罗茨风机变频运行时，压力母管上的电动调节阀保持全关，通过改变罗茨风机电动机转速来调节清灰压力；变频器出现故障时，风机跳闸后，手动切换至工频定速运行，通过控制压力母管上的电动调节阀的开度来调节清灰压力。
罗茨风机变频运行向定速切换时，应停运罗茨风机，手动切换一次回路后，按原启动方式投入运行。
变频器接入原电气回路。罗茨风机变频装置的手动旁路由三把刀闸组成，其中QS2和QS3属于单刀双掷刀闸，一个在合位时，另一个必定在分位。
罗茨风机电机进行变频改造后，原先DCS系统对罗茨风系统的控制方式发生了改变，必须对所有设计罗茨风系统的顺控、自动逻辑和画面进行全面修改，增加变频模式下操作、顺控启停、事故联锁、协调控制等功能。
罗茨风机变频器主要技术规范
1.安装、投运变频器装置后原电机不加任何改动可直接应用。
2.主电源故障时，变频器在3秒钟内不停机，一旦主电源重新受电，装置系统能自动恢复正常工作而无需运行人员的任何干预，以满足主电源母线切换的需要。
3.变频器内部通讯采用光纤连接，以提高通讯速度和抗干扰能力，变频器内部强弱电信号分开布置光电隔离、铁壳屏蔽，对本体控制系统就地控制柜没有谐波影响，柜内设有屏蔽端子和接地设施。变频装置冷却系统可靠，考虑冗余配置。单台冷却风机故障不影响系统正常运行，并报警远传到控制室。 每一套冷却装置拆装方便，并不影响变频装置的安全可靠运行。
4.变频装置提供电动机所需的过载、过流、过压、欠压、过热、缺相保护以及进线变压器的保护和变频器过载，变频器过热等保护功能。
5.变频装置动力电源和控制电源分开供电，动力电源为变频调速系统内部供电，控制电源独立于动力电源系统。控制电源故障时，变频器不能立即停机，能保持运行半小时以上，以便维护人员处理电源故障。变频器自备UPS，可维持30min。变频器可在输出不带电机的情况下进行空载调试，也可在使用380VAC进行空载调试。
6.当母线上电动机成组启动时，对变频器运行无影响。变频器瞬时失电后，如果超过5个周波，变频器自动使输出功率为零，使电容上的容量输出时间较长。待输入电压恢复正常后，重新提升输出频率到给定值，此过程由加减时间控制，不应有初始化时间。如果失电时间超过3秒，则变频器保护停机，需要系统复位后才能重新启动。
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原标题：罗茨风机的变频节能改造
山东锦工有限公司是一家专业生产罗茨风机、罗茨鼓风机、回转式鼓风机等水产养殖曝气设备公司，位于有“铁匠之乡”之称的山东省章丘市相公镇，近年来，锦工致力于新产品的研发，新产品双油箱罗茨鼓风机、水冷罗茨鼓风机、油驱罗茨鼓风机、低噪音罗茨鼓风机，赢得了市场好评和认可。产品和服务远销全国各地及东南亚，深受客户好评。
某卷烟厂除尘房主要负责生产车间机台除尘和烟丝风送，由除尘系统和集尘系统组成，系统采用布袋式除尘器，采用集中集尘并由负压输送至压尘机处理。其中集尘器的负压由两台22KW的罗茨风机提供，一台用于制丝线集尘，一台用于卷包线集尘。原风机额定功率的设计选型是根据工艺的最大流量来选择的，按当时的设计思路，风机的选型一般在满足工艺负荷工作条件下还要增加一定的裕量。但实际运行中，工艺的运行参数随各种因素而发生变化，往往实际运行负荷要比设计的最大流量小得多，造成能源浪费的情况。二、问题的提出根据本系统的运行数据统计，罗茨风机实际使用的功率也仅为额定功率的70%–75%左右。，即所消耗的电能有20%～25%被浪费掉。因此，对罗茨鼓风机进行节能改造有着显著的经济和环境效应。三、节能改造方法的确定罗茨风机属容积回转式风机，其工作特点是当转速一定而压力在允许范围内加以调节时，流量的变动甚微，转速和流量之间保持正比的关系。采用旁路调节法不能改变罗茨鼓风机的吸气量，所以风机始终在满负荷下运行，无法节能。而改变转速，使风机吸气量发生变化，其功率消耗也随之改变。所以，对罗茨鼓风机进行变速调节就可达到节能的目的，而调速方法也较多。若改为变频调速方式调节风机风量，即能减少风机电耗的浪费。一）罗茨鼓风机变转速工作特性1、流量特性罗茨鼓风机的理论流量与转子转速的关系式为罗茨鼓风机的实际流量为由式（1）和式（2）可知，对每一台具体的罗茨鼓风机，其叶轮外径、长度和面积利用系数都是一个定值，当可忽略容积效率的变化时，罗茨鼓风机的流量正比于转速。2、功率特性罗茨鼓风机的轴功率为由式（1）和式（3）可知，当罗茨鼓风机转速n变化时，其轴功率与转速成正比。3、 转矩特性罗茨鼓风机的转矩为由于罗茨鼓风机的轴功率与转速成正比，因此由式（1）可知，当转速变化时，转矩不变，即罗茨鼓风机属于恒转矩运行。二）变频调速的工作原理变频器调速的原理是将交流顺变成直流，平滑滤波后再经过逆变回路，将直流变成不同频率的交流电，使电机获得无级调速所需的电压和频率，从而直接改变和控制电机的输出轴功率。罗茨风机的驱动采用交流三相异步电动机，其转速与电源频率的关系为[3]由式（1）可知，转速与频率成正比，只要改变频率即可改变电动机的转速，当频率在0～50Hz的范围内变化时，电动机转速调节范围非常宽。变频器就是通过改变电动机电源频率实现速度调节的，是一种理想的高效率、高性能的调速手段。因此，决定采用变频调速技术对罗茨鼓风机进行技术改造，不但可达到节能目的，同时也可提高装置的自动控制水平。四、罗茨风机的变频改造一）、硬件设计1、变频器的选用根据电机容量，选用丹佛斯FC300变频器。丹佛斯FC300系列变频器的优点：（1） 调速范围广，机械特性硬，精度高，运行可靠；（2） 磁通―电流控制（FCC）功能改善动态响应特性，并且优化电动机的控制；（3） 控制不同的负载，具有相应的V/F特性；（4） 变频器的PID调节器具有较高的品质（参数自整定）可用于简单的过程控制；（5） 快速电流限制功能（FCL），避免运行中不应有的跳闸；（6）可实现电动机的过压、欠压、过热等功能。2、变频器控制与调节变频器可通过在控制柜门“远程/本地”开关的切换实现“远程控制”与“本地控制”。“远程控制”是在主控室内上位机与变频器进行数据通信，操作人员可通过触摸屏的画面对风机和变频器的工作电流、频率、转速以及启动、停止、故障等状态进行实时监控。同时操作人员根据工艺或外界条件的变化，通过改变变频器的频率来调节转速。另外，在风机房内还装有一个本地控制的机旁操作箱，在风机出现故障时可在电机旁进行操作。为了保证生产的连续运行，在变频器出现故障后，可将故障变频器通过旁路柜隔离，风机电动机可切换为工频运行或启、停控制。二）、PLC与变频器通讯的实现原除尘系统的配置为：1套PLC主站（S7-300，315-2DP），1个MP 270触摸屏，现将两台罗茨风机的Danfoss FC300变频器通过现有的PROFIBUS-DP网络进行PLC和变频器的通讯，变频器通过PROFIBUS-DP来实现电机的启/停和调速控制，并把变频器的实际运行状态通过PROFIBUS网络输送并显示在触摸屏MP 270，从而达到对罗茨风机的运行控制目的。五、系统调试及运行效果一）系统改造后的调试完成罗茨风机变频器改进安装后，并投入系统运行前的调试，目的主要是检查所选择的变频器性能、改进方案的功能是否达到设计要求以及满足实际生产需要。经调试，变频器性能运行非常稳定，达到设计要求。二）运行效果变频器经过一个月试运行及投入正常使用后，从实际运行来看，变频运行状态比较稳定，满足设计要求，系统稳定可靠。设备方面由于变频具有软启动功能避免了电机启动时对电机的冲击损害，转速的降低，对风机的叶轮、轴承等寿命得以延长，设备运行状况良好。1、节能效益制丝集尘风机的运行实际工频大约为42HZ，工作电流为32A；卷包集尘风机运行实际工频大约为40HZ，工作电流为34A。根据测定数据可计算有功功率，其公式：P=1.732×U×I×cosα改造前：P1=1.732IV cosα=1.732×380×45×0.85=25.17kW制丝集尘改造后：P2=1.732×380×32×0.85=17.90KW卷包集尘改造后：P3=1.732×380×34×0.85=19.02KW每小时节电P节约=2× P1- P2- P3=13.43kW车间每天两班生产，工作时间16小时，一个月生产天数20天，一个月可节约电能4296.47 kW。2、设备影响（1） 避免了电动机启动时对电机的冲击损害及对电网的冲击；（2） 提高了罗茨风机的自动控制能力；（3） 减少了罗茨风机及其消声器等的机械振动、噪声和冲击；（4） 由于转速的降低，罗茨风机的叶轮、轴承等寿命得以延长。六、结束语变频器控制技术用于罗茨风机控制达到显著的节电效果，提高了设备效率，又满足了生产工艺要求，并且因此而大大减少了设备维护、维修费用，经济效益十分明显。
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罗茨鼓风机反转，老生常谈的一个问题，在前面的文章中，锦工风机有几次提及到了，如果您想了解反转的危害，可以点击下面的文章进行查看：
罗茨风机不能反转，杯具不能再上演了
罗茨风机反向转动的危害！
罗茨风机反转对于风机的电机、机壳、叶轮、墙板、齿轮都有一定的损坏，尤其是对电机的损坏，可能瞬间就会烧坏，您可能会问，电机电线接反可以反转，反向转动就行了，叶轮齿轮既然能够正向转动，那么也可以反向转动了，这个理解是没错的，但是！但是！这种情况只适合空载情况下，而正常连接的工况下，罗茨风机管道会有逆止阀的，而逆止阀是不允许空气逆流的，当电线接反，逆向转动时，罗茨风机会强制输送气体，导致罗茨风机处于超压状态，造成电机损坏。
罗茨风机反转造成的损坏很严重，例如：我们曾接待过一位维修的客户，可以说是万分着急，该客户使用罗茨风机为污水曝气用的，该客户在维修罗茨风机时，就是因为电线接反，造成风机瞬间损坏，需要对罗茨风机进行维修，咨询我们能否上门维修，这里锦工风·机小编 要说一下，一般我们是不提供上门维修服务的，原因不仅仅是风机体积的问题，拆卸检测都需要专门的设备，只能进行返厂维修。
为何说该客户万分着急呢？污水曝气行业中，在污水池中有菌落存在，如果污水曝气池菌落在罗茨风机停转的情况下，24小时内就会出现死亡的情况，所以，该客户十分着急，希望能够尽快解决，但是这是不现实的，即便是重新更换一台新的设备，24小时内估计也很难完工，面临这样的情况，只能组织技术人员进行维修，或者，直接更换备机，如果没有备机只能重新采购了。
如果您有罗茨鼓风机的采购问题，可以联系我们的官方客服热线
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