變頻器的節能應用
2015-03-21
一般使用的風機、水泵設備額定的風量、流量、通常都超過實際需要的風量流量，又因為工藝要求需要在運行中變更風量、流量，而目前，采用擋板或閥門來調節風量和流量的調節方式較為普遍，雖然方法簡單，但實際上是通過人為增加阻力的辦法達到調節的目的，這種節流調節方法浪費大量電能，回收這部分電能損耗會收到很大的節能效果。
當風量減少風機轉速下降時，其電動機輸入功率迅速降低，例如風量下降到80%，轉速（n)也下降到80%時，其軸功率則下降到額定功率的51%；若風量下降到50%，軸功率將下降到額定功率的13%，其節電潛力非常大，下圖兩面三刀條曲線之間的陰影部分表示了采用變頻調速方式的節電效果。
上述的原理也基本適用于水泵，因此對風量流量調節范圍較大的風機水泵，采用調速控制來代替風門或閥門調節，是實現節能的有效途徑。
驅動風機、水泵，大多數為交流異步電機（大功率的多數為同步電機），異步電動機或同步電動機的轉速與電源的頻率f成正比，改變定子供電頻率就改變了電動機的轉速，變頻調速裝置，是將電網50Hz的交流電，變成頻率可調電壓可調的交流電去驅動交流電動機實現調節器速的。
變頻調速成的特點是效率高，沒有因調速帶來的附加轉差損耗，調速的范圍大、精度高、無級調速。容易實現直轄市控制和閉環控制，由于可以利用原鼠籠式電動機，所以特別適合于對舊設備的技術改造，它既保持了原電動機結構簡單、可靠耐用、維護方便的優點，又能達到節電的顯著效果，是風機水泵節能的較理想的方法。
一、變頻器在化工行業的應用
變頻器應用到自動提取液化氣系統設備改造上，解決了對電網沖擊大，人工操作的繁瑣，而最重要的是節能節電以及實現自動化提取液化氣系統。據統計，每個月可節電40%左右，照此推算半年就可以回收成本，效果十分顯著。
二、變頻器在塑膠機械上的應用
在塑料產品的生產過程中，由于塑料的特性，產品的規格繁多和生產工藝的要求不同，所以，很多的地方都需要對生產機械進行調速，隨著電力電子技術的迅速發展，變頻調速的技術已經成熟，變頻調速器已廣泛應用在國民經濟各行業之中，它的平滑的無級調速，高可靠性，高精度，而且節約電能，可以提高自動化水平等優點，在一定的程度上提高了塑膠機械的自動化水平，推動了塑膠行業的發展。
三、變頻器造紙機械上的應用
造紙企業是高能耗企業每噸紙所耗電能在500度以上，電能消耗十分嚴重，從設備和類型看50%以上為風機、泵類負載，而這些設備目前基本上是采用閥門或擋板來調節風量或液體流量的，大量的能量消耗在閥門或擋板上，采用變頻器進行調節，可以大量減少損耗，節約電能經濟利益十分明顯，值得企業大力推廣。
四、變頻器在注塑機節能中應用
注塑機是對各種塑料進行加熱、融熔、攪拌、增壓后，將塑料流體注入模具控內，完成工件一次注塑成型的設備，它的工序過程基本是相同的，大致可分為7個工序過程：鎖模、射膠、保壓、熔膠、冷卻、開模、頂針每一個工序都需要不同的壓力和流量，也就是說被加工的工件不都是在最大壓力或流量下工作的，其壓力和流量是靠壓力比例閥和流量比例閥來調節的，通過調整壓力或流量比例閥的開啟度來控制壓力和流量大小。
然而，油泵電機在恒速運轉、各工序中油泵的輸入功率并沒有多大變化，若用變頻器來調節電機（油泵）的轉速，來實現對壓力和流量的調節，這樣既經濟又實用。
五、鍋爐變頻調速技術應用
1、鍋爐變頻調速的鼓（引）風控制系統
為了提高鍋爐風量的控制水平，又能達到節能的效果，采用變頻調速方式對風量進行調節，是首選的方案。由于，應用變頻調速技術可根據用汽量的變化，隨時調整鼓（引）風機的轉速，減少了噪音對環境的污染（電機均運行于額定轉速以下，風的噪音隨之下降），對提高工業衛生水平起到一定的作用。由于鼓（引）風機長期低于額定轉速的狀態之下運行，電機及風機的軸承不易損壞，延長了使用壽命，電機的發熱量也減少了，維修量下降，停機時間減少，節約了大量的維修費用。
2、變頻調速器在油田采油井油機中的應用
其一、變頻器具有軟起動功能，起動時電流較小，對電網沖擊小，起動時能耗大為降低。
其二、引進變頻器控制，可實現設備上、下行程自動識別從而控制抽油機上、下行程的電機運行頻率分別可調，以改變抽油機上、下行程的運行速度。亦可對變頻器能耗制動進行準確控制，以使變頻器更適應該運行工況。加上抽油機沖次的任意調節，可使用抽油機的抽汲參數對不同油進而言更趨合理，當調節適當時，可提高泵的充滿系數，減少泵的漏失，從而提高泵效達到增產目的。
3、變頻器在中央空調冷卻泵上的應用
中央空調基本工作原理為采用壓縮機強迫制冷循環，將建筑物中的熱量通過冷媒（通常為水）轉移到制冷劑中，通過冷卻塔再將熱量轉移到大氣中，其中循環水的冷卻泵和冷凍泵所消耗的能量約占總耗能的60%。空調設備均按設計工況的最大制冷量來考慮的，絕大多數的時間在低負荷情況下工作，因此，使用變頻器進行驅動將節約大量的能量。
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