風(fēng)機(jī)自動(dòng)化控制的原理及控制方式分析

摘 要：風(fēng)機(jī)在工業(yè)生產(chǎn)領(lǐng)域中具有重要的應(yīng)用，對(duì)于提高工業(yè)生產(chǎn)的效率發(fā)揮了重要的作用。為此本文首先分析了風(fēng)機(jī)的原理及概念，之后介紹了風(fēng)機(jī)自動(dòng)化控制的原理，最后對(duì)風(fēng)機(jī)自動(dòng)化的控制方式進(jìn)行了詳細(xì)的闡述。

關(guān)鍵詞：風(fēng)機(jī);自動(dòng)化;控制原理;控制方式

風(fēng)機(jī)所包括的類型較多，大致可以分為鼓風(fēng)機(jī)，通風(fēng)機(jī)等。風(fēng)機(jī)在運(yùn)行的過程中涉及到一系列的能量轉(zhuǎn)換過程，如可以吧機(jī)械能轉(zhuǎn)化為動(dòng)能。風(fēng)機(jī)在運(yùn)行的過程中，需要一定能量輸入，一般需要輸入機(jī)械能，這樣可以提高風(fēng)機(jī)中的氣體壓力。此外，風(fēng)機(jī)的應(yīng)用場(chǎng)合也較為廣泛，如可以應(yīng)用在工廠中、建筑物中等需要進(jìn)行通風(fēng)的場(chǎng)合，還可以利用風(fēng)機(jī)進(jìn)行排塵操作。在冷卻塔的應(yīng)用場(chǎng)合中，也可以利用風(fēng)機(jī)進(jìn)行冷卻，保證冷卻塔的溫度在合理的范圍之內(nèi)，并可以應(yīng)用在家用電器的冷卻中。此外在隧道、車輛等領(lǐng)域中，也具有風(fēng)機(jī)應(yīng)用的身影，在谷物的烘干應(yīng)用中，也可以采用風(fēng)機(jī)。本文主要分析了風(fēng)機(jī)自動(dòng)化控制的原理及控制方式，對(duì)于提高風(fēng)機(jī)在工業(yè)生產(chǎn)中的應(yīng)用范圍具有一定的價(jià)值。

1 風(fēng)機(jī)概述

風(fēng)機(jī)是一種常用的通風(fēng)設(shè)備，風(fēng)機(jī)在運(yùn)行的過程匯總需要進(jìn)行能量的轉(zhuǎn)換，主要是將機(jī)械能轉(zhuǎn)化為氣體中的能量。近年來風(fēng)機(jī)生產(chǎn)技術(shù)和風(fēng)機(jī)控制技術(shù)都得到了較為快速的發(fā)展，具有不同的風(fēng)機(jī)型號(hào)。對(duì)于風(fēng)機(jī)的分類，按照功能原理劃分，可分為一是透平式風(fēng)機(jī)，這種類型的風(fēng)機(jī)具有相應(yīng)的旋轉(zhuǎn)葉片，通過將葉片進(jìn)行壓縮，從而達(dá)到進(jìn)行輸送氣體的目的，這類類型風(fēng)機(jī)在工業(yè)中具有廣泛的應(yīng)用。二是容積式風(fēng)機(jī)，這種類型風(fēng)機(jī)中的氣體容積可以進(jìn)行適當(dāng)?shù)撵`活改變，并且也是通過改變氣體的容積達(dá)到風(fēng)機(jī)中能量轉(zhuǎn)化的目的。三是透平式風(fēng)機(jī)，這類類型風(fēng)機(jī)所包括的類型較多，如離心式風(fēng)機(jī)、橫流式風(fēng)機(jī)等。四是容積式風(fēng)機(jī)，包括定容式、非定容式等類型[1]。此外，不同類型的風(fēng)機(jī)的氣流的流動(dòng)方向也有所不同，較為典型的風(fēng)機(jī)有離心式風(fēng)機(jī)，這種類型的風(fēng)機(jī)在運(yùn)行的過程中，氣流的運(yùn)動(dòng)方向?yàn)閺较蛄鲃?dòng)。其次是軸流式風(fēng)機(jī)，該風(fēng)機(jī)的氣流會(huì)進(jìn)入到旋轉(zhuǎn)葉片中，通過葉片實(shí)現(xiàn)風(fēng)機(jī)中能量的轉(zhuǎn)換。不同類型的風(fēng)機(jī)，都具有相應(yīng)的應(yīng)用場(chǎng)合，在實(shí)際中都能夠發(fā)揮出相應(yīng)的作用。

2 風(fēng)機(jī)自動(dòng)化控制的原理

如今工業(yè)生產(chǎn)的風(fēng)機(jī)基本都具備了自動(dòng)化控制的功能，明顯提高了生產(chǎn)的效率和自動(dòng)控制的效果。風(fēng)機(jī)要實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化控制的功能，首先需要采集風(fēng)機(jī)的各項(xiàng)運(yùn)行狀態(tài)參數(shù)，當(dāng)參數(shù)與所要求的運(yùn)行參數(shù)具有一定的差異時(shí)，則可以通過自動(dòng)化控制系統(tǒng)將運(yùn)行狀態(tài)加以修正，保證風(fēng)機(jī)的正常運(yùn)行[2]。風(fēng)機(jī)在運(yùn)行的過程中，會(huì)涉及到常用的風(fēng)機(jī)參數(shù)概念，主要包括以下內(nèi)容，一是風(fēng)量：風(fēng)機(jī)每分鐘輸送的空氣立方數(shù)。二是全壓：氣體所具有的全部能量，等于動(dòng)壓加上靜壓。三是動(dòng)壓：將氣體從零速度加速至某一速度所需要的壓力。四是靜壓：流體某點(diǎn)的絕對(duì)壓力與大氣壓力的差值。五是風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速：風(fēng)機(jī)葉輪每分鐘轉(zhuǎn)過的轉(zhuǎn)數(shù)。五是軸功率：電動(dòng)機(jī)除去外部損耗因素，傳遞到風(fēng)機(jī)軸上的實(shí)際功率，通常認(rèn)為是風(fēng)機(jī)實(shí)際所需功率。六是噪音：風(fēng)機(jī)在正常運(yùn)轉(zhuǎn)過程中氣動(dòng)噪音和機(jī)械噪音疊加所形成的噪音。此外，風(fēng)機(jī)在運(yùn)行的過程中，如軸流和離心這兩種類型的風(fēng)機(jī)存在著區(qū)別在于：一是離心風(fēng)機(jī)具備改變介質(zhì)流向的功能，具有較高的靈活性，但軸流風(fēng)機(jī)不會(huì)改變流向，在功能的實(shí)現(xiàn)方式上較為單一。二是兩種不同類型的風(fēng)機(jī)在安裝過程中的方便程度不一樣，三是電機(jī)在風(fēng)機(jī)中的位置不同。在風(fēng)機(jī)的實(shí)際工業(yè)生產(chǎn)應(yīng)用中，對(duì)于不同類型和不同型號(hào)的風(fēng)機(jī)，應(yīng)該加以區(qū)別對(duì)待，保證風(fēng)機(jī)具有較好的應(yīng)用效果。

3 風(fēng)機(jī)自動(dòng)化控制的控制方式

風(fēng)機(jī)要實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化控制的功能，應(yīng)該選擇適合風(fēng)機(jī)的自動(dòng)化控制方式和控制算法，以便實(shí)現(xiàn)對(duì)風(fēng)機(jī)的運(yùn)行狀態(tài)和各項(xiàng)運(yùn)行參數(shù)的自動(dòng)化控制。從自動(dòng)化控制的控制方式而言，大體可以分為開環(huán)控制方式和閉環(huán)控制方式。其中，對(duì)于開環(huán)控制系統(tǒng)，不存在反饋調(diào)節(jié)的環(huán)節(jié)，相對(duì)應(yīng)的控制效果也不如閉環(huán)控制系統(tǒng)，但優(yōu)點(diǎn)是結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，在對(duì)控制效果要求不太嚴(yán)格的場(chǎng)合中，可以采取這種控制方式對(duì)于風(fēng)電的自動(dòng)化控制方式[3]。若風(fēng)機(jī)對(duì)自動(dòng)化控制的效果要求較高，則需要采用閉環(huán)控制系統(tǒng)，通過將輸出端的參數(shù)反饋到輸入端，根據(jù)輸出端的運(yùn)行狀態(tài)實(shí)時(shí)調(diào)節(jié)系統(tǒng)的輸入量，從而起到自動(dòng)化控制的目的。風(fēng)電的控制方式，需要根據(jù)風(fēng)機(jī)的實(shí)際應(yīng)用場(chǎng)合加以選擇，以發(fā)揮出風(fēng)機(jī)相應(yīng)的功能。

不同類型的風(fēng)機(jī)，所采用的自動(dòng)化控制系統(tǒng)具有一定的差異。一般而言，自動(dòng)化控制性能越好的風(fēng)機(jī)，其所花費(fèi)的制造成本也相對(duì)較高，需要同時(shí)考慮到經(jīng)濟(jì)性和技術(shù)性兩方面的因素，在實(shí)際的應(yīng)用場(chǎng)合中進(jìn)行綜合考慮，覺決定風(fēng)機(jī)所采用的控制方式和控制系統(tǒng)。隨著風(fēng)機(jī)控制技術(shù)的進(jìn)一步發(fā)展和進(jìn)步，未來控制性能優(yōu)越的風(fēng)機(jī)將具有較大的應(yīng)用空間。

4 結(jié)論

風(fēng)機(jī)是重要的工業(yè)生產(chǎn)設(shè)備之一，不同的廠家生產(chǎn)的風(fēng)機(jī)的特性具有一定的差異，所采用的自動(dòng)化控制系統(tǒng)和控制方式也有所不同。在實(shí)際的風(fēng)機(jī)選型和應(yīng)用過程中，應(yīng)該根據(jù)所應(yīng)用的場(chǎng)合加以選擇，保證風(fēng)機(jī)的安全穩(wěn)定運(yùn)行。

參考文獻(xiàn)：

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[3]李泉.高爐鼓風(fēng)機(jī)自動(dòng)化類振動(dòng)故障診斷實(shí)踐[J].冶金動(dòng)力，2018（2）：63-66.

作者簡(jiǎn)介：蔡興（1989-），男，漢族，江蘇徐州人，本科，助理工程師，目前從事自動(dòng)化風(fēng)機(jī)控制方面的研究。