风机自动化控制的原理及控制方式分析

摘 要：风机在工业生产领域中具有重要的应用，对于提高工业生产的效率发挥了重要的作用。为此本文首先分析了风机的原理及概念，之后介绍了风机自动化控制的原理，最后对风机自动化的控制方式进行了详细的阐述。

关键词：风机;自动化;控制原理;控制方式

风机所包括的类型较多，大致可以分为鼓风机，通风机等。风机在运行的过程中涉及到一系列的能量转换过程，如可以吧机械能转化为动能。风机在运行的过程中，需要一定能量输入，一般需要输入机械能，这样可以提高风机中的气体压力。此外，风机的应用场合也较为广泛，如可以应用在工厂中、建筑物中等需要进行通风的场合，还可以利用风机进行排尘操作。在冷却塔的应用场合中，也可以利用风机进行冷却，保证冷却塔的温度在合理的范围之内，并可以应用在家用电器的冷却中。此外在隧道、车辆等领域中，也具有风机应用的身影，在谷物的烘干应用中，也可以采用风机。本文主要分析了风机自动化控制的原理及控制方式，对于提高风机在工业生产中的应用范围具有一定的价值。

1 风机概述

风机是一种常用的通风设备，风机在运行的过程汇总需要进行能量的转换，主要是将机械能转化为气体中的能量。近年来风机生产技术和风机控制技术都得到了较为快速的发展，具有不同的风机型号。对于风机的分类，按照功能原理划分，可分为一是透平式风机，这种类型的风机具有相应的旋转叶片，通过将叶片进行压缩，从而达到进行输送气体的目的，这类类型风机在工业中具有广泛的应用。二是容积式风机，这种类型风机中的气体容积可以进行适当的灵活改变，并且也是通过改变气体的容积达到风机中能量转化的目的。三是透平式风机，这类类型风机所包括的类型较多，如离心式风机、横流式风机等。四是容积式风机，包括定容式、非定容式等类型[1]。此外，不同类型的风机的气流的流动方向也有所不同，较为典型的风机有离心式风机，这种类型的风机在运行的过程中，气流的运动方向为径向流动。其次是轴流式风机，该风机的气流会进入到旋转叶片中，通过叶片实现风机中能量的转换。不同类型的风机，都具有相应的应用场合，在实际中都能够发挥出相应的作用。

2 风机自动化控制的原理

如今工业生产的风机基本都具备了自动化控制的功能，明显提高了生产的效率和自動控制的效果。风机要实现自动化控制的功能，首先需要采集风机的各项运行状态参数，当参数与所要求的运行参数具有一定的差异时，则可以通过自动化控制系统将运行状态加以修正，保证风机的正常运行[2]。风机在运行的过程中，会涉及到常用的风机参数概念，主要包括以下内容，一是风量：风机每分钟输送的空气立方数。二是全压：气体所具有的全部能量，等于动压加上静压。三是动压：将气体从零速度加速至某一速度所需要的压力。四是静压：流体某点的绝对压力与大气压力的差值。五是风机转速：风机叶轮每分钟转过的转数。五是轴功率：电动机除去外部损耗因素，传递到风机轴上的实际功率，通常认为是风机实际所需功率。六是噪音：风机在正常运转过程中气动噪音和机械噪音叠加所形成的噪音。此外，风机在运行的过程中，如轴流和离心这两种类型的风机存在着区别在于：一是离心风机具备改变介质流向的功能，具有较高的灵活性，但轴流风机不会改变流向，在功能的实现方式上较为单一。二是两种不同类型的风机在安装过程中的方便程度不一样，三是电机在风机中的位置不同。在风机的实际工业生产应用中，对于不同类型和不同型号的风机，应该加以区别对待，保证风机具有较好的应用效果。

3 风机自动化控制的控制方式

风机要实现自动化控制的功能，应该选择适合风机的自动化控制方式和控制算法，以便实现对风机的运行状态和各项运行参数的自动化控制。从自动化控制的控制方式而言，大体可以分为开环控制方式和闭环控制方式。其中，对于开环控制系统，不存在反馈调节的环节，相对应的控制效果也不如闭环控制系统，但优点是结构简单，在对控制效果要求不太严格的场合中，可以采取这种控制方式对于风电的自动化控制方式[3]。若风机对自动化控制的效果要求较高，则需要采用闭环控制系统，通过将输出端的参数反馈到输入端，根据输出端的运行状态实时调节系统的输入量，从而起到自动化控制的目的。风电的控制方式，需要根据风机的实际应用场合加以选择，以发挥出风机相应的功能。

不同类型的风机，所采用的自动化控制系统具有一定的差异。一般而言，自动化控制性能越好的风机，其所花费的制造成本也相对较高，需要同时考虑到经济性和技术性两方面的因素，在实际的应用场合中进行综合考虑，觉决定风机所采用的控制方式和控制系统。随着风机控制技术的进一步发展和进步，未来控制性能优越的风机将具有较大的应用空间。

4 结论

风机是重要的工业生产设备之一，不同的厂家生产的风机的特性具有一定的差异，所采用的自动化控制系统和控制方式也有所不同。在实际的风机选型和应用过程中，应该根据所应用的场合加以选择，保证风机的安全稳定运行。

参考文献：

[1]高永强.关于矿井主通风机自动化控制系统的思考[J].机械管理开发，2017，32（3）：116-118.

[2]关英春.基于PLC的煤矿通风控制系统优化改造[J].煤矿安全，2017，48（11）：107-108.

[3]李泉.高炉鼓风机自动化类振动故障诊断实践[J].冶金动力，2018（2）：63-66.

作者简介：蔡兴（1989-），男，汉族，江苏徐州人，本科，助理工程师，目前从事自动化风机控制方面的研究。