变频器节能（共12篇）
变频器节能 篇1
随着节能减排、保护环境、提高工艺水平建设节能性社会日益深入人心, 高压大功率变频调速技术的日益成熟, 变频调速技术在得到了广泛的应用, 特别是在风机主要设备上应用比较普遍, 由于风机的风量随着外界情况不断变化, 因此设备不可能总保持在一个高效工作点运行, 需要进行控制。为使风机能够运行在其特性曲线的高效区, 过去多采用阀门控制与挡板控制, 效果不能令人满意。近年来, 我国年工业生产总值不断提高, 但是能耗比却居高不下, 工业设备的高能耗比已成为制约我国经济发展的瓶颈, 因此利用变频调速技术进行风机电动机的降耗增效工作就显得极为重要。
1 变频调速原理
1.1 变频调速技术及节能原理
变频调速节能原理:变频调速是通过改变输入到交流电动机的电源频率, 从而达到调节交流电机转速的目的。根据流体力学的基本定律可知:风机或水泵类的设备均属平方转矩负载, 其转速N与流量Q、扬程H以及轴功率P具有以下关系:
式中, Q1、H1、P1分别为风机 (或水泵) 在N1转速时的流量、扬程、轴功率;Q2、H2、P2分别为风机 (或水泵) 在N2转速时的流量、扬程、轴功率。由公式 (1) ~ (3) 得知:风机 (或水泵) 类设备流量与转速成正比、扬程与转速平方成正比、轴功率与转速三次方成正比。当风机 (或水泵) 的转速降低时, 其轴端所需的电功率则大大降低, 如转速降低1/2时, 则轴端所需的电功率则降低1/8, 这也是为什么变频调速在节电应用上十分显著的原因。
1.2 高压变频器的技术特点
高压变频器国内多数采用变频器串联的方式实现高压变频控制, 为多电压源叠加型。其结构是:6k V (或10k V) 输入, 经变压器降压、移相得到中压, 再经过二极管实现多脉冲整流、稳压, 再经IGBT逆变、电压叠加得到6.3k V (或10k V) 高压交流电源, 实现变频控制目的。高压变频器采用交—直—交方式, 主电路开关元件为IGBT。变频器采用功率单元串联, 叠波升压, 充分利用低压变频器的成熟技术, 因而具有很高的可靠性。
1.3 高压变频器的拓扑结构图
高压变频器的拓扑结构图如下:
6k V系列:由15个或是18个功率单元构成, 每5个或是6个功率单元串联成一相, 三相Y接。
10k V系列:由27个功率模块组成, 每9个功率模块串联成一相, 三相Y接。
2 高压变频器的节能应用
本应用采用高压变频器对送风机进行改造, 以下用#1送风机为例计算其节能效果。
2.1 #1送风机设备主要参数
#1送风机参数如表1所示;配套电机参数如表2所示;单位电价为0.45元/k W·h。
2.2 工频状态下的年耗电计算
送风机工频功耗:
式中, Pd—电动机功率, k W;
U—电动机输入电压, k V;
I—电动机输入电流, A;
cosφ—功率因子。
式中, Cd—年耗电量值, k W·h;
T—年运行时间, h。
1) #1送风机重载时工频功耗:Pd1=1.732×6×17.5×0.85=154.58k W
累计年耗电量:Cd1=4015×154.58=620638k W·h
2) #1送风机轻载时工频功耗:Pd2=1.732×6×17×0.85=150.16k W
累计年耗电量:Cd2=4745×150.16=712509k W·h
3) #1送风机工频总功耗
年总耗电量:Cd=Cd1+Cd2=620638+712509=1333147k W·h
计算结果表明, #1送风机采用工频运行时, 每年耗电量约为133.31万度电。
2.3 变频状态下的年耗电计算
根据流体力学公式, 风压H和电机轴功率P之间关系为:
1) #1送风机重载时变频功耗
将P2值260k W、H1值3700Pa、H2值6490Pa、代入公式 (6) 可得变频情况下的电机功耗:
根据P1=Pb×ηb×ηd, 得送风机重载时变频器功耗:
式中, ηb—变频器效率, %;
ηd—电机效率, %。
送风机重载时累计年耗电量:Cb1=T×Pb1=4015×103.54=415713k W·h
2) #1送风机轻载时变频功耗:
将P2值260k W、H1值3200Pa、H2值6490Pa、代入公式 (6) 可得变频情况下的电机功耗:
送风机轻载时变频功耗:
送风机轻载时累计年耗电量:Cb2=T×Pb2=4745×77.45=367500k W·h
3) #1送风机变频总功耗:
年总耗电量:Cb=Cb1+Cb2=415713+367500=783213k W·h
计算结果表明, #1送风机采用变频运行时, 每年耗电量约为78.32万度电。
2.4#1送风机节电计算
年节电量:万度电
节电率:
年可节约电费:54.99×0.45=24.75万元。
3 结语
采用高压变频器对送风机的改造, 不仅取得良好的节能效果, 而且设备运行稳定, 安全可靠, 电动机实现了真正的软启动、软停运;延长了电机、风机及水泵的使用寿命和维修周期, 提高了风机及水泵的利用效率。
变频器节能 篇2
变频器在空冷器节能改造中的应用
摘要：介绍了变频器在垫江分厂酸气空冷器节能技术改造中的.应用,并对改造后取得的效果进行了评估和分析.作 者：范锐 王学英 彭云 Fan Rui Wang Xueying Peng Yun 作者单位：中石油西南油气田公司重庆天然气净化总厂垫江分厂期 刊：石油与天然气化工 PKU Journal：CHEMICAL ENGINEERING OF OIL AND GAS年，卷(期)：2008,37(4)分类号：X7关键词：变频器 节电 技术改造
对煤矿皮带机变频器节能的探讨 篇3
【关键词】煤矿；皮带机；变频器；节能
引言
随着我国煤炭行业的发展，对煤炭运输工具的要求越来越高。皮带机作为煤炭运输领域重要的工具，需要对其进行技术上的升级与改造，使其符合现代经济发展的要求。变频器的出现改变以往传统皮带机的劣势，其不仅使皮带机的性能更加稳定，而且使皮带机在节能方面的优势更加突出。
一、煤矿皮带机变频器节能的优势体现
（一）调节皮带启动与停止速度，保护皮带
电机为煤矿皮带机提供其所需要的电能，是其运行的主要动力，因此，可以通过启动和终止电机的方式来控制皮带机的运行。传统的皮带机中电机的启动和终止具有突然性，使得皮带机的启动和停止也具有突然性，这样对皮带的损伤比较大。而带有变频器的皮带机，可以使电机的启动趋于舒缓，进而使皮带的启动也是由慢至快，避免了突然启动对皮带的损伤。皮带机的停止也是同样的道理，变频器可以使电机缓慢的停止下来，皮带机也会又快到慢，直到最终停止。因此，变频器可以通过调节电机的启动与停止，调节皮带的速度，进而达到保护皮带的目的。
（二）控制皮带机启动时间，降低强度
在传统皮带机运行过程中，经常会出现皮带断裂的情况，这是由于缺乏对皮带机启动时间的控制，使皮带承受的强度过大导致的。在皮带机上应用变频器技术，可以有效控制皮带机的启动时间，延长皮带机的启动过程，降低起动张力，使皮带所承受的强度大大降低，这样就不容易在皮带机运行过程中出现皮带断裂的情况。
（三）调解电能输出，使功率更加平衡
在我国煤炭运输中，皮带机常用的运输系统大多是单筒滚筒驱动、双筒滚筒驱动以及多滚筒驱动，变频器通过对电机电能输出的控制，控制电机的电流值，通过调整地电机的速度来使各个电机的电流值逐步趋于平衡。这样就可以保证皮带机的电机输出功率的平衡，是电机的运行更加合理。
（四）降低设备的维护量
由于传统皮带机的启动速度无法调节，对皮带的启动冲击力比较大，皮带机的机械磨损比较大，而且会经常出现皮带断裂的情况，这样不仅增加了皮带机的维护量，而且大大降低了皮带机的使用寿命。而运用变频器的皮带机，可以调节皮带机的启动速度，控制皮带机的启动时间，大大降低了皮带机损耗和皮带的承受强度，进而可以减少皮带机的维护量，增加使用寿命。
（五）调节运行速度，降低能耗
运用变变频器的皮带机的最大优点就是当皮带机轻载或空载运行时，可以降低皮带机的运行速度，降低皮带机的能耗。皮带机的运行速度与能耗成正比关系，也就是说皮带机的运行速度越快，能耗越大。但是在日常实践中，皮带机并非经常满载运行，在皮带机轻载或者空载运行时，如果皮带机依然保持较高的速度，就会造成能源浪费。变频器可以根据皮带机承载量的多少调节皮带机的运行速度。当皮带机满载时，就可以全速运行，提高运输效率，当非满载运行时，可以降低皮带机的运行速度，降低能耗。
二、煤矿皮带机变频器节能应注意的事项
（一）技术指标要求高
煤矿皮带机上运用高的变频器对技术指标要求比较高，应当在使用变频器时，提升相应的技术指标，满足变频器的技术需求。煤矿皮带机变频器的启动转矩至少是普通变频器的2倍，只有这样才能既满足调节皮带机速度的要求，又能实现皮带机运行的平稳。另外，对煤矿皮带机变频器应当实行数字化管理，这样有利于实现皮带机四象限转动。
（二）散热系统要求高
普通的变频器使用传统的散热系统就可以达到散热的目的，而煤矿皮带机变频器对散热系统要求比较高。由于一般情况下，煤矿皮带机变频器都处在特殊的环境下，传统的冷风、冷水式的散热系统根本无法满足煤矿皮带机变频器散热的要求。因此，必须对煤矿皮带机变频器的散热系统进行技术改善，确保变频器的正常散热。
（三）电磁兼容性要求高
我国大部分煤矿的煤层远离地表，需要地下开采，而往往井下作业环境比较恶劣，当煤矿皮带机变频器处于恶劣的环境时，其极易受到电磁的干扰，会发生电压不稳定，变频器误动等情况。另外，煤矿皮带机变频器自身所产生的高次谐波也会对变频器自身产生干扰，影响变频器的正常工作。因此，技术人员应当加强对电磁的控制，提高变频器的电磁兼容性，保障煤矿安全生产。
结论
传统的皮带机已经不再适合煤炭运输领域的要求，变频器节能技术在皮带机上的运用不仅提高了皮带机的运行效率，而且降低了皮带机的维修量和能耗，使整个煤炭运输行业的经济效益得到提高。在运用变频器节能设备时还应该注意相关的问题，尽量避免问题的出现，使变频器的功能发挥到最大。
参考文献
[1]胡晨飞.关于煤矿皮带机变频器节能的探究[J].能源与节能，2015（07）.
高压变频器的节能应用方案 篇4
目前, 发电生产单位辅机能耗高, 而且电网对发电机组参与调峰的能力要求越来越高, 更使辅机能耗居高不下, 严重制约了经济效益的提高。对主要辅机中的循环风机进行变频调节, 其节能效果非常明显, 可降低自用电比率。
1 高压变频器应用的一次电路
高压变频器外部一次系统见图1。
高压变频器型号HARSVERT-A10/065, 额定电压10k V, 额定电流65A, 功率800k W, 容量1000k VA。
高压电动机型号YVF6303-10, 功率900k W, 电压10k V, 电流61A, 功率因数cosφ=0.89, 转速585r/min, F级绝缘。
变频调速切换到工频工作顺序:关变频器, 断开KM41, 再断KM42, 延时2s再合旁路接触器。 由工频切换到变频调速顺序: 断开KM43, 延时2s后再合KM41 和KM42 接触器。 如果KM43 断开立即合KM4和KM42, 会因电机反电势与进线电源不同期而过流。
2 高压变频器内部二次电路
2.1 变频器工作原理
高压变频器二次电路由24个绕组降压变压器和24个单元变频电路组成。变压器产生24组三相电压, 分别为24个变频电路供电。高压变频电路每相由8台单相变频器构成, 通过输出电压迭加获得10k V电压。高压变频器二次电路由PLC和主控器组成, 担负检测和控制24台变频器的工作任务。
2.2 移相降压变压器
A10/065高压变频器一次侧有五档调压:+10%, +5%, 0, -5%, -10%。变压器二次侧共有24个延边三角形绕组。这24个绕组分为3段, 每一段8个绕组, 给变压器一相供电, 8个绕组移相角度如表1所示。
功率单元输入的谐波电流很大, 采用移相变压器可以消除整流逆变所产生的谐波电流。
2.3 变频电路
参数设置如表2 所示。
HARSVERT-A10/065 高压变频电路如图2 所示。
每相分别有8个功率单元, 每个功率单元输出相电压为, 延边三角形的线电压为532V, 相电压为308V。
功率单元电路如图3 所示。 三相532V电压输入到二极管三相全桥, 整流输出电压720V, 通过A+AB+B-IGBT逆变桥产生正弦PWM波。
高压变频器每个单元都有旁路K元件, 当某一个功率单元出现故障时, 可旁路故障元件, 降额使用。
每个功率单元都有J1 和J2 激光通信连接口, 可通过激光通信控制逆变桥工作, 以及采集功率单元的工作电流、工作电压、温度等参数。 激光信号输入到主控器AXU2-AP1/2/3 光纤通信板。
3 高压变频器控制方法
高压变频器整机工作原理如图4 所示。 A10/065高压变频器由移相降压变压器TM、24 个功率单元APVn、主控柜和PLC组成。
3.1 主控器功能
主控柜内包括主控器、UPS电源、PLC、 继电器, 实际上是一个小型的DCS集散控制系统, 采用光纤通信。主控器的主要功能:数据处理、通信联络、形成开机关机指令, 以及对24 个功率单元进行PWM波逆变。
3.2 PLC工作原理
高压变频器A10/065小型DCS系统PLC接线原理如图5所示。输入主要有手动指令和远程控制指令, 以及各主要开关运行状态反馈。输出有变频器开/停机指令、3个接触器吸/合指令, 另外, 还有一个附加模拟量模块, 输出转速和电流信号。
3.3 PLC控制程序
PLC控制程序流程如图6 所示。
3.4 高压变频器进线、出线、旁路高压接触器控制原理
KM41、KM42合闸只能由DCS发指令。在变频器工作时, 不允许输出接触器KM42分闸, 只有在待机状态下才允许分闸。工作时分闸会导致开断感应电压将功率单元IGBT击穿, 因此在旁路接触器KM43合闸回路中串入了KM41和KM42常闭接点, 使KM43在变频器工作状态时不允许合闸。
高压变频器调速组参数、分段调速参数、控制参数分别如表2、表3、表4 所示。
4 高压变频设备调试步骤
(1) 调试前要求: 变频器已经安装完毕, 现场已经清理干净;变频器内部接线已经完成, 外部动力线包括进线和出线脱开 (但随时可以接上) , 控制电源 (220V交流电源) 接上但其连接空开断开, 外部控制线 (变频器与DCS、断路器之间的接线) 已经接好;变频器内空调已经安装调试完毕; 对应高压开关柜, 旁路柜处于分断位置;电机与机械间联轴器脱开;变频器带电机运行前, 电机应该挂电网工频运行8h。
(2) 送电前的准备工作:变频器外观和内部, 包括接线、变频器可靠接地检查;核对图纸与变频器内部元件是否相符;变压器一次侧耐压绝缘试验;变频器上电前所有接线端子紧固检查, 冷却风机接线检查;变频器设备内部清理干净。
(3) 送220V后的检查:检验变频器状态;测量各种供电的电压数值;检查各种部件上电后状态良好;核对变频器设定参数;根据现场电机及负载情况预设变频器参数。
(4) 变频器主回路耦合充电试验:拆除变压器进线及变频器出线动力电缆, 在变压器的辅助380V绕组上接上一路380V电源 (用60A空气开关控制) ;控制电源送220V, 将变频器打到就地工作状态, 将功率柜内的一个模块B1推到工作位置, 其余保持隔离状态;合上辅助绕组380V电源给变压器充电, 观察模块B1是否良好充电, 正常后断开380V电源, 将其余17个模块分2~3组推到工作位置, 再次合上380V电源, 对所有模块充电, 充电正常后就地启动变频器, 查看是否有模块异常, 如无异常, 就地启动变频器, 用示波器检测不同频率下输出电压值;停止380V电源, 恢复刚才解开的变压器进线、变频器出线动力电缆。
(5) 接口信号检查, 包括变频器DO、变频器DI、变频器AI、DCS及变频器AO。
(6) 变频器上电及断路器逻辑试验:断路器柜上控制电, 将1DL、2DL和3DL摇到试验位置, 就地和远程分别检测断路器分合状态和互锁情况;变频器控制系统上电, 设定变频器控制参数;将1DL、2DL、3DL和10k V断路器摇到试验位置, DCS合1DL、2DL断路器, 变频器自检后给出上电允许信号, 远程合10k V断路器, 变频器由于模块实际没有充电, 给出故障信号, 查看DCS能否将进出线断路器分断, 分断后变频器应给出旁路合闸允许信号, 测试DCS能否正确合旁路断路器;将2DL断路器打到试验位置, 1DL断路器调到工作位置, 远程同时合上1DL及10k V侧断路器给变频器上10k V高压, 上电后首先查看功率柜、变压器柜内风机转向是否正确, 并设定变压器温控仪启停参数, 报警温度设定90℃, 跳闸温度设定130℃, 变压器柜底部风扇启动温度为20℃;就地和远程启动变频器, 检验DCS给定模拟量与变频器触摸屏显示频率是否一致;按照调试大纲检验变频器的保护状态;停机后将进出断路器同时分掉, 断开高压, 准备带电机运行。
(7) 工频带电机试验:确认电机与机械联轴器分开;确认电机具备运行条件;电机旁应有专人看护, 发现异常应立即就地急停电机;将变频器进出线及旁路断路器调到工作位置;远程合闸旁路断路器, 工频启动电机;如电机反向, 断电后调整10k V进线相序。
(8) 变频器带电机试验:确认电机与机械联轴器分开;确认电机具备运行条件;电机旁应有专人看护, 发现异常应立即就地急停电机;根据电机情况由厂家服务设定变频器参数;将进出线断路器及旁路断路器打到工作位置;合上进出线断路器给变频器上10k V高压;远程启动变频器查看电机转向, 如果转向不对, 断电做好安全措施后由厂家调整变频器输出相序, 调整后需重新试验转向;就地给变频器频率, 在运行中现场要有专人在电机旁查看电机运行情况, 现场有专人对电机转向核实和振动检测;试验结束, 停机, 变频器停后断电。
(9) 变频器带负载试验:确认风机已经具备运行条件, 连接电机与机械联轴器;现场应有负责机械的专人看护, 发现异常应立即通知变频器操作人员;启动前确认风门关闭, 确保轻载启动;远程启动变频器到60%, 然后再打开风门;风门全开后, 逐渐升高变频器给定转速, 记录变频器在不同频率下的电机电流;升频过程中应监视电机电流, 当电机电流接近额定电流时, 停止升频, 关小风门, 电机电流减小后再升频, 直至50Hz, 风门开度为100%;记录变频器的运行参数, 查看就地电机电流是否与远程指示电流一致, 不一致要修改变频器设定霍尔量程参数;停机时, 先降频至30Hz, 然后关闭风门, 再远程停止变频器, 待变频器停后断电。
摘要：介绍高压变频器的节能应用方案, 及其控制原理、调试步骤。
关键词：高压变频器,PLC,调试
参考文献
[1]易继锴, 江祥贤, 侯媛彬.电气传动自动控制原理与设计[M].北京:北京工业大学出版社, 1997
[2]吴忠志, 吴加林.中 (高) 压大功率变频器应用手册[M].北京:机械工业出版社, 2003
[3]张燕宾.变频调速应用实践[M].北京:机械工业出版社, 2002
空压机变频节能改造方案 篇5
第一部分 变频节能改造背景
一、基本情况
二、变频调速技术
第二部分 空压机的改造缘由
一、空压机介绍
二、存在的主要问题
三、变频改造的优点
第三部分 实现方法
一、公司简介
二、实现方法
第四部分 投资估算及服务承诺
一、投资估算
二、服务承诺
第一部分 变频节能改造背景
一、基本情况
广西南宁华诺糖厂空压站现有315KW/380V空压机3台，160KW/380V空压机4台每年耗电量约200多万元。对华诺糖厂来说是一笔很大的开支。
近年来，我国经济飞速发展，对能源的需求尤其是是对电能的需求激增。去年夏季，珠三角和长三角许多城市不得不拉闸限电，我国不仅在电能开发上需要加快速度，而且还应该在节约电能方面狠下功夫，据统计，我国在电能利用率上仅有34%左右，比发达国家低10多个百分点，电能供给缺口大，电能利用率低，致使电费一涨再涨。去年8月份，襄樊市电力缺口大,电价上涨0.05元/度，达0.52元/度，使公司的成本开支增大，要降低成本，抓住主要矛盾，首先是降低电耗！
二、变频调速技术
交流电动机变频调速是近25年内发展起来的新技术，而在我国的普及应用已有10多年，即使在这短短的10多年里，国内变频器技术发展很快，技术相当成熟,并且有些变频器(如英威腾变频)装到成套
上出口到美国和澳大利亚。在国内广泛应用在风机、水泵、压缩机及调速设备上,应用的用户很多，使用后反映都不错。
变频调速技术在国内压缩机上应用的处于高速增长期，我们专业做变频器推广应用的企业已做了许多压缩机节能改造的工程，节电效果相当明显，业绩发展很快。尤其是2001年国家经贸委下发的《关于加快风机水泵压缩机变频节能改造的意见》给我们襄樊华强照明有限公司节电工作指明了明确的方向。
第二部分空压机的改造缘由
一.空压机介绍：
工作原理是由一对相互平行齿合的阴阳转子(或称螺杆)在气缸内转动，使转子齿槽之间的空气不断地产生周期性的容积变化，空气则沿着转子轴线由吸入侧输送至输出侧，实现螺杆式空压机的吸气、压缩和排气的全过程。
电机功率：110KW交流异步电机
额定电流：220A
额定转速：1480转/分
原系统工作状况：
该系统为星－角减压启动，启动电流到1000A。启动过程为空载启动，10－30秒（可调）后自动加载，其中星－角启动时间10－20秒（可调）。
主轴齿轮箱的润滑油压由主电机带动，启动10－20秒（可调）后检测由压力传感器检测的油压，如低于最小设定值（1.0bar）则报警。
该系统正常工作时可设定低点压力和高点压力，从而调节空压机的卸载和加载运行，达到调节压力的目的。加载运行时电机电流约220A左右，卸载运行时电机电流约100A左右。
二.存在的主要问题：
原系统由于电机不允许频繁启动，导致在用气量少的时候电机仍然要空载运行，浪费电能。经常卸载和加载导致整个气网压力经常变化，不能保持恒定的工作压力。
三.空压机变频改造后的效益
1、节约能源
变频器控制压缩机与传统控制的压缩机比较，能源节约是最有实际意义的，根据贵公司的用气量和压缩机的供气量有较大的冗余，约
在30%左右。年节电费在：336936元（每天按10个小时工作，每年按10个月来计算），节电效益相当可观。
计算如下：
（315KW×3台+160KW×4台）×0.85×30%×10小时×30天/月×11个月/年×0.52元/度=693564.3元
2、提高压力控制精度
变频控制系统具有精确的压力控制能力。使压缩机的空气压力输出与用户空气系统所需的气量相匹配。变频控制压缩机的输出气量随着电机转速的改变而改变，有效地提高了工况的质量。
3、延长压缩机的使用寿命
变频器从低频起动压缩机，它的起动加速时间可以调整，从而减少起动时对压缩机的电器部件和机械部件所造成的冲击，增强系统的可靠性，使压缩机的使用寿命延长。此外，变频控制能够减少机组起动时电流波动，这一波动电流会影响电网和其它设备的用电，变频器能够有效的将起动电流的峰值减少到最低程度。
4、变频器内置RS485接口，可以方便地与计算机相联，为将来贵公司实现DCS集中控制调度，计算机科学管理提供强有力的技术支持。
5、变频器的保护功能相当完善且强大，有过载、过压、过流、断相、接地、欠压等保护功能，从而保护着电机不会烧毁，又由于其启动时间长且启动电流从很小慢慢增长，消除了工频启动时强大的电流冲击，从而延长了水泵叶轮和电机的使用寿命。
6、变频器与压力传感器、工频控制柜构成一个PID自动化恒压控制系统，大大减少操作人员的劳动强度和工作期间的关注度，并提高贵公司供水服务质量。
第三部分 实现方法
一、英威腾公司简介 关于英威腾
深圳市英威腾电气股份有限公司，成立于2002年，是深圳市政府重点扶持的“高新技术企业”和“软件企业”，是集变频器研发、制造、营销于一体的国家高新技术企业。产品与技术
在吸收国外先进技术的基础上，结合近十年变频推广的应用经验和当今电力电子最新控制技术，如今形成低压CHV/CHE/CHF各行业专用系列、中压660V/1140V系列、高压CHH100系列，电压等级
220V~10KV、功率范围0.4KW~7100KW的上百种规格型号的高性能变频器，覆盖高、中、低端市场丰富的产品线，成为国内产品线最齐全的变频器生产厂家，也是少数自主研发掌握成熟矢量技术的国内变频器厂家之一。市场与应用
产品在石化、钢铁、建材、油田、化工、纺织、印刷、塑胶、机床、矿山等行业广泛成功应用；公司销售和服务网点遍布全国各地，与上百家经销商、千余家用户建立了长期合作关系，并远销东南亚、中东、欧美等50多个海外国家和地区，已成为国内变频器行业的实力品牌和领先品牌。企业理念
经营理念：众诚德厚 也精致远 核心价值：众诚德厚 拼搏创新
愿 景：致力于成为全球领先、受人尊敬的电气传动、工业控制领域的产品（服务）供应商
使 命：竭尽全力向客户提供物超所值的产品和服务，客户更有竞争力
经营方针：创新 品质 标准化 共同发展
一、实现方法（一拖多）
工作原理：
变频器拖动空压机变频运行，压力传感器实时检测输出气管的压力变动情况，当出气压力低于变频器的设定压力时，变频器频率增加，压缩机加速运行，供气压力增大，当压力还达不到设定压力时，可编程控制器发指令将变频运行的空压机切换成工频运行，下一台空压机变频运行，至到压力等于设定压力为止；当出气压力高于变频器的设定压力时，变频器频率减小，空压机减速运行，供气压力减小，当压力还偏大时，可编程控制器发指令将变频运行的空压机停止运行，下一台空压机变频运行，至到压力等于设定压力为止。变频器能根据检测的压力情况与设定压力比较，实现PID调节。
第四部分 投资估算及服务承诺
CLIN T-科莱特自控 最优选择 最好服务原系统调频运行运行指示故障报警变频工频δ=480断开空压机1000*2200*800mm设计刘涛审核批准工程名称空压机变频节能改造武汉科莱特变频自控技术实施单位有限公司 1AV2A1SM1HB1HB2SM2HB2HB1HB
一、投资估算（方案一）：
①CHE100-315KW变频器 1台 141000元/台 小计：141000元 ②压力送送器 1台 1000元/台 小计：1000元 ③可编程控制器（72点）1台 8000元
④电柜（含旁路及相关附件）台 15000元/台 小计：15000元 ⑤程序开发费用12000元 合计：175000元
从上面节能效益分析得出一年节约的电费为69.4万元 4个月就可收回投资。
二、服务承诺
1、负责现场指导安装调试。
2、免费提供现场的操作、维护技术培训。
3、一年免费保修，终生维护。
4、变频器故障退出运行后，24小时内赶到现场。
选煤厂通过变频器节能降耗的应用 篇6
【关键词】选煤厂；变频器；节能降耗；应用
变频器的安全对于许多选煤厂而言都十分重要，对于变频器的要求也是十分严格，在停产的情况下，相应的电力供应也是基本条件，因为这个时候如果供应和生产是相同的电量，那无疑造成了电量的浪费，因此为了保证选煤厂不同情况下的不同变频要求，实现低能耗的要求，为这样的选煤厂配置专用的变频器便显得理所当然。接下来就是电动机的选择，电动机必须要很好的能够与变压器相适应，最好的情况下，应该尽可能的选择与变压器同一生产商所提供的电动机，这样做也能够较好地实现电容器对线损的补偿。对于电动机的使用要注意节能降耗，在电动机工作时，可以使用变频调速器来对电动机进行调节，以便尽可能的减少电动机的空转现象。
一、功率变频以及低压电频的使用
首先，對于选煤过程中的主要大型设备比如给煤机、压滤机、泵等的选取要尽量选取功率较低的，在源头上减少能量消耗的问题，在保障生产要求的情况下，还应当尽可能的选取低电压的电器，一个低压电器对节能降耗的作用是很小的，但是大量低电压电器的作用就会突显出来，所以当低压电器数量较多时，其节能效果就非常的显著了。功率因素说白了就是有效功率与实在功率的比值，其比值越大，效率也就越高，所以在变频系统中应当尽量减少和避免无效功率，着重去提高功率因数。功率因数的提高可以改善电气元件等的容量，降低电能的消耗，继而降低变频的费用。此外，功率因数的提高还能够提高变频设施的负载能力，由此可见提高配电系统中的功率因数是极其必要的。对于功率因数的提高，应当根据实际的变频情况来进行变频设施的选择，减少设备的空转现象。
其次，在人们的日常生活中，线路损耗是很常见的现象。众所周知，线路越长，线路中电能的损耗也越大，这也是减少电能损耗的核心思想，也正是因为电路的长度与电能的消耗息息相关，所以在变频器中尽量减少线路的长度变成为了首要考虑，在一些障碍较好的变频区，必须尽可能的实现直线引入，对于一些无法实现线路直线引入的区域，也应该尽可能的避免不必要的线路迂回。在制作线路时，也应该考虑到线路电阻的大小，不同的金属材料的导电能力和电阻也各不相同，多次的实验证明，在综合考虑到线路费用和电能消耗时，该使用铜线儿减少铝线的使用。在遇到特别长的线路时，应该选用直径较粗的线路，在达到目的去后再换用相应的细线，这样同样能够减少电路的损耗。
最后，低压电器的选择时可以使用二极管信号灯、小功率灯泡等，既能够保障生产的进行，又能够实现节能降耗的目标，此外交流接触器的使用能够有效减少短路环等的电能消耗也是值得推荐使用的。照明是选煤厂所必不可少的重要环节，那么如果能在照明中减少电能的消耗，其也是能够实现节能降耗的目标的。照明中减少电能消耗的主要思路有两个方面，一方面应该加强自然光的采集与使用，另一方面应该提高照明的使用率，从而减少照明灯的数量。此外，在照明中应当尽可能地使用三相四线的变频方式，该方式能够减少照明电压的损失。
二、工作人员的节能意识培养
一个选煤厂仅仅依靠配电的系统的提高来节省电源是不够的，毕竟对一个选煤厂而言，线路配置和配电系统的升级所能满足的只是一部分的电源节省，这是在使用过程中不可避免的东西，需要用科学技术来实现。可是，在平时的工作中，还有很大一部分能源是被工人的操作浪费，对他们而言，可能机器打开后，如果中间有一些时间没有工作，他们就不会关闭机器。除此之外，还有很多种情况，都是因为操作者的本身意识浪费的，这占了能源浪费的一大部分，因此，我们要加强变频系统的管理者阶级的意识和制定相关的政策。首先，我们来说关于如何提高管理人员的节能意识，我觉得，这需要进行系统化的培训，这种培训不能是空有其表，要去认真执行，而不能让人们以为这是走形式，从而使这种培训的结果并不明显。通过这种类型的培训，要让管理人员能够从内心认识到节能降耗对一个企业的重要性，从而能让他们在工作中能够自主的去做到节能降耗。其次，就要说到如何去制定相关的政策。
比如，可以指定节能降耗的奖励惩罚制度。这种制度，可以说是一种利益体现，因为对工人而言，他们很少会顾及企业的利益，对他们而言，自身的利益才是最重要的，所以，制定奖励惩罚对他们而言还是很有约束力的。第二种政策，就是直接作为一种考核员工的方式之一，可以将这个在个人的考核中占很大比例，这样也能很好的约束。第三种，就是进行进行鼓励，比如，如果有些个人或者部门做的很好时，就可以开会表扬或者当众进行奖励，这样也能更好的激发人员的积极性，从而更好的节能降耗。最后，对节能降耗而言，变频技术与管理人员的心态都需要抓起，这两者都很重要。只有所有的员工在意识上就严格的按照节能方案来说，才有可能实现选煤厂节能的有关成效。
三、小结
对于选煤厂而言，它的耗电量是十分大的，所以，必须要做好选煤厂的节能降耗。首先，对企业而言，节能降耗也是一种间接的利益。企业不能为了眼前的一点小牺牲而不去做，不能依旧使用传统的高耗能变频系统，而要随时更新，去修复和完善，同时，节能降耗也是国家提倡的，这是一种国家的政策导向，这才符合可持续发展的要求，因此，总体而言，节能降耗不仅能降低企业的能耗，减少成本，增大经济效益，还可以为国家做出一定的贡献，节省国家的能源，从而缓解国家能源供应的压力，使得国家有更多的能源去建设，这将让国家能够更快的发展，让百姓得到更多的好处。
参考文献
[1]李永东.《交流电机数字控制系统》.北京：机械工业出版社，2001.
[2]彭海宇，杜俊明，变频调速节能量的计算方法.《自动化博览》，2008.5.
试论变频器节能技术原理及其应用 篇7
1 变频器的节能原理
变频器是结合了微电子技术与变频技术, 通过调控电机的工作电源频率方式实现对于电动机电力设备的控制。其主要的构件有:制动单元、滤波、整流、驱动单元、检测单元微处理单元等组成。变频器可以根据实际的需求进行电源频率的改变, 从而达到调速、节能的目的。此外变频器还具有过压、过流以及过载保护功能。根据变频器节能的途径不同可以将变频器节能分为调速节能、提高功率因素节能以及软启动节能。
1.1 变频调速节能
在实际生产中如果设备容量偏大就会出现大马拉小车的情况, 极大地浪费了能量。而借助于变频调速就可以有效地降低设备的转速而明显的降低能耗。下面借助于风机泵类负载说明变频调速节能原理:
风机泵类负载作为典型的二次方律负载, 主要应用于流体流量, 为此其容量时常偏大, 并且流量需要根据相关的工艺要求进行调节。目前用于流量调节的方法有两种:其一是采用阀门的开度控制流量, 这一方法可以减少部分输入功率, 但是很大部分的能量损失在调节阀中, 为此节能效果并不理想;其二是通过调速方式进行流量控制, 而调速的方法中又以变频调节的节能效果最佳。由于风机与风机泵工作特性曲线类似, 为此这里以风机为例说明两种不同方法的节能效果。如图1所示, 其中p1曲线为额定转速下的风压与流量的特征曲线, 和风阻特性曲线R1相交于额定工作点A, 那么此时的风机轴功率可以表示为P=KQAPA, 其中P表示风机的轴功率 (KW) , QA与PA分别表示A点处的风量 (m/s) 与风压 (Pa) ;此时如果要减小流量, 如果使用调节阀门开度, 则新的风阻特性曲线和曲线P1相交于B点, 同样可以计算出此时的风机轴功率P=KQBPB;而如果采用调速方法调节流量, 将风机的转速从n1降低到n2, 此时所对应的风压与流量曲线为P2, 同样得到交点C以及此时的轴功率P=KQCPC。而两种减小流量的功率差为ΔP=KQC (PB-Pc) , 而PB-Pc即为图1所示的阴影部分面积, 为此可见通过调速可以实现很好地节能效果。
1.2 提升功率因数
除了通过调速外, 变频器在不需要进行调速的场合还可以借助于提升功率因数实现功率损耗的降低。
SPWM正弦脉宽调制型变频器的电路可以分为四大部分:整流器、中间平波、逆变器以及能耗制动回路。SPWM正弦脉宽调制型变频器电网侧的功率因数可以通过如下方法计算:在三相桥式6脉整流电路中交流侧输入电流波形为非正弦波, 其中含有5次以上的奇次谐波, 线路的损耗可以分为有功损耗与无功损耗, 分别表示为:ΔPA= (P2+Q2) (U2cosθ) ×103与ΔPA= (P2+Q2) U2×103。其中P、Q分别为线路输送的有功以及无功功率 (KW) , U为电路的电压 (KV) , R与X分别为线路电阻以及线路电抗。为此可见线路的有功功率损耗随着cosθ的增加而降低, 而线路的无功损耗随着Q的减小而降低。为此可见SPWM正弦脉宽调制型变频器的电网侧的功率因数接近于1, 但是同条件下普通电机的自然功率一般为0.76-0.85.当使用变频器作为电机的拖动电源后可以降低从电网吸取的无功功率, 从而降低了线路的有功及无功损耗。
1.3 软启动节能
由于电机采用Y/D启动、全压启动或者自耦变压器减压启动的启动电流为额定电流的4-6倍, 这样的启动方式不仅增加线路的功率损耗, 同时也导致了电机自身的铜损。从而引发线路的电压波动以及对电网以及机械设备的冲击。在电机启动过程中线路上产生的有功以及无功损耗分别表示为ΔP=3IR (KW) , ΔPA=IZ。其中I为启动电流, R与Z分比为线路的电阻以及阻抗。当启动电流I很大时直接导致以上计算数据的增加, 尤其是在大功率电机启动中由于无功损耗很大, 为此会导致电压的剧烈波动而影响线路中其它设备的正常工作。为了防止这一问题的发生优势要增加变压器容量, 但是在电机启动后变压器又出现浪费。电机在全压启动中在线路中产生的电压波动会导致缩短机械设备以及官网寿命。
但是借助于变频启动, 通过变频器的软启动功能将电流从0缓慢的升高到额定值, 而电流的上升速度可以借助于变频器的加速时间设定。在整个启动过程中不会出现电流大于额定电流的情况, 为此使用软启动方式产生的功率损耗以及电压压降要较之全压启动小很多, 从而实现了节能目的, 同时也减轻了启动对于电网的冲击, 对于延长设备寿命具有很大帮助。
2 变频器常用功能
2.1 变频器升速功能
升速过程属于从一种稳定状态过渡到另一稳定状态的过程, 一般在保证电流不大于额定电流的情况下, 控制升速时间尽量短。变频器除了可以进行升速、降速事件的设定外, 还可以通过对升速方式的预置来对不同时段的加速度极性控制。常见的升速方式有三种:频率与时间成线性关系、S形方式、半S形方式。实际中要根据具体的使用环境选用升速方式, 例如在电梯的运行中如果在启动中的升速或者降速过快就会令人感觉不舒服, 为此要采用s形方式调速;而在鼓风机使用中由于低速的负载转矩很小, 为此可以使用半S形调速。
2.2 变频器的过载保护功能
过载保护的目的是保护电动机不被烧坏, 也就是保护电动机温升不超过额定值。电机在低频运行中由于散热差而出现严重的发热, 为此温升超过允许值。而借助于变频器中的电子热保护功能, 在不同的运行频率下具有不同的保护曲线, 而运行频率越低, 允许连续运行的时间越短, 为此起到了保护电机的作用。
3 结束语
综上所述, 变频器具有优异的技能功效, 以及显著地调速、保护功能。通过使用变频调速不仅可以在节能的转速下运行, 同时也极大地提升了电机转速的控制精度, 提升了生产工艺, 为此这一设备对于减少开支、提升生产效率具有极为重要的应用价值。
参考文献
[1]谢健.变频器的节能原理及在浮法玻璃生产线中的应用[J].外建材科技, 2007, 28 (4) :82-86.
[2]徐甫荣.中高压变频器主电路拓扑结构的分析比较[J].电气传动自动化, 2003, 25 (4) :5-12.
[3]黄梦涛, 王希娟, 冯景晓.基于功率因数的通用变频器节能原理及应用[J].西安科技大学学报, 2006, 26 (2) .
变频器在水泵中的节能应用 篇8
1 变频器
变频器是通过电力半导体器件的通断将工频电源变换为另一频率的电能控制装置。目前使用的变频器主要采用交-直-交方式 (VVF变频或矢量控制变频) , 先将工频交流电源通过整流器转换成直流电源, 然后再将直流电源转换成频率、电压均可控制的交流电源, 以供给电动机。变频器的电路一般由整流、逆变、中间直流环节和控制4 个部分组成, 其中, 整流部分为三相桥式不可控整流器;逆变部分为IGBT三相桥式逆变器, 且输出为PWM波形;中间直流环节为滤波、直流储能和缓冲无功功率。
2 水泵变频调速的节能原理
图1 所示为阀门调节功耗曲线。当水泵用阀门控制, 且流量要求从Q1降到Q2时, 必须关小阀门。这时, 阀门的摩擦阻力变大, 管路曲线从R移到R’, 扬程则从Ha上升至Hb, 运行工况点从a点移到b点。
图2 所示为变速调节功耗曲线。当水泵采用调速控制方式, 且流量要求从Q1降到Q2时, 由于阻力曲线R不变, 因此, 泵的特性取决于转速。如果将转速从n降到n’、性能曲线由 (Q-H) 变为 (Q-H) ’, 运行工况点则从a点移到c点, 扬程从Ha下降到Hc.
离心泵的特性曲线公式为:
式 (1) 中:N为水泵使用工况轴功率, k W;R为输出介质单位体积质量, kg/m3;Q为使用工况点的流量, m3/s;H为使用工况点的扬程, m;η 为使用工况点的泵效率, %.
根据式 (1) 可求出运行在b点的泵的轴功率和c点的泵的轴功率分别为:
两者之差为:
也就是说, 用阀门控制流量时, 损耗功率为ΔN, 且随着阀门不断关小, 损耗功率增加。而用转速控制时, 流量Q与转速n成正比, 扬程H与转速n的平方成正比, 轴功率P与转速n的立方成正比。如果不采用关小阀门的方法, 而是将电机的转速减慢, 那么在转运同样流量的情况下, 原来消耗在阀门上的功率就可以完全避免。这样, 就可以取得良好的节能效果。以上是水泵的调速节能原理。
3 水泵变频调速的设计
目前, 我国在水泵控制系统中应用了变频调速技术, 且大部分是在开环状态下运用, 即人为地根据工艺或外界条件的变化来改变变频器的频率值, 以达到调速目的。水泵控制系统主要由四部分组成:控制对象、变频调速器、压力测量变送器和调节器。
3.1 系统的控制过程
用压力测量变送器测出水管出口的压力, 并转换成与之相对应的4~20 m A标准电信号, 送到调节器与工艺所需的控制指标进行比较, 得出偏差。偏差值由调节器按预先规定的调节规律进行运算得出调节信号。该信号直接被送到变频调速器, 从而使变频器将输入为380 V/50 Hz的交流电变成输出为0~380 V/0~400 Hz连续可调电压与频率的交流电, 直接供给水泵电机。
3.2 供水系统的设计
在设计供水系统时, 要按照现场最大供水量来考虑。供水水泵的运行工况也一样, 即按单机的最大供水量来考虑。在实际运行中, 有很多水泵需要根据实际工况调节。传统的做法是采用开停泵和开关阀门的方式调节。由于开停泵会有启动冲击电流产生, 而开关阀门会增大系统的节流损失, 且对系统本身的调节也是阶段性的, 调节速度缓慢, 减少损失的能力很有限, 从而使整个系统处于波动状态, 对供水系统超压爆管此类故障几乎无能为力。通过给供水系统加装变频调速装置, 可有效解决上述问题, 实现自动调节控制, 使系统工作状态平缓、稳定, 并可通过变频节能收回投资。
4 水泵变频调速应用中需注意的问题
水泵变频调速中的常见问题是减速问题。当采用变频调速时, 原来按工频状态设计的泵与电机的运行参数均发生了较大的变化, 对调速范围产生了一定的影响。另外, 管路特性曲线、与调速泵并列运行的定速泵等也会对调速范围产生一定的影响。由于超范围调速难以实现节能的目的, 因此, 变频调速不可能无限制调速。一般情况下, 变频调速不宜低于额定转速的50%, 最好处于75%~100%之间, 具体需结合实际计算确定。
4.1 水泵工艺特点对调速范围的影响
从理论上来讲, 水泵调速高效区为通过工频高效区左右端点的两条相似工况抛物线的中间区域, 而实际上, 当水泵转速过慢时, 泵的运行效率急剧下降。受此影响, 水泵调速高效区萎缩, 如果运行工况点已超出该区域, 则不宜采用调速方式实现节能目标。
4.2 定速泵对调速范围的影响
在实践中, 供水系统往往是多台水泵并联供水。由于投资费用较高, 不可能对所有水泵调速, 因此一般采用调速泵、定速泵混合供水。在这样的系统中, 应注意确保调速泵与定速泵均在高效段运行, 实现系统最优化。通常, 定速泵会对与之并列运行的调速泵的调速范围产生较大的影响, 具体分以下两种情况: (1) 同型号水泵一调一定并列运行时, 虽然调度灵活, 但由于无法兼顾调速泵与定速泵的高效工作段, 因此, 此种情况下的调速运行范围是很小的。 (2) 不同型号水泵一调一定并列运行时, 如果能达到调速泵在额定转速时高效段右端点扬程与定速泵高效段左端点扬程相等, 则可实现最大范围的调速运行。此时, 决不允许调速泵与定速泵互换后并列运行。
4.3 电机效率对调速范围的影响
在工况相似的情况下, 一般有N∝n3, 因此, 随着转速的下降, 轴功率会急剧下降。但如果电机的输出功率过度偏移额定功率或者工作频率过度偏移工频, 都会使电机效率迅速下降, 最终影响到整个水泵机组的效率。此外, 自冷电机连续低速运转时, 也会因风量不足影响散热, 进而对电机的安全运行造成威胁。
5 结束语
变频调速在水泵节能中的应用是有条件的, 不能简单地将其应用于所有的供水系统。流量不稳定、变化频繁且幅度较大, 管路损失占总扬程比例较大的供水系统适合运用变频调速, 而流量较稳定、工况点单一以及静扬程占总扬程比例较大的供水系统则不适用。因此, 在实际中, 要结合具体情况, 合理采取相应的节能方式。
摘要：由于许多风机、水泵的拖动电机处于恒速运转状态, 而生产中的风、水流量要求处于变工况运行;许多企业在进行系统设计时, 容量选择得较大, 系统匹配不合理, 往往是“大马拉小车”, 造成了能源浪费。因此, 做好风机、水泵的节能工作, 对国民经济的发展具有重要意义。
关键词：变频器,水泵,节能,供水系统
参考文献
[1]符锡理.变频调速泵供水原理及实践[J].变频器世界, 1999 (10) .
[2]符锡理.多泵并联变频调速恒压变量供水水泵的配置与控制[J].给水排水技术与产品信息, 2000 (3) .
[3]原魁.变频基础及应用[M].第二版.北京:冶金工业出版社, 2005.
化工厂中变频器的节能作用 篇9
关键词：变频器,节能
1 变频器的节电原理
1.1 变频器工作原理
变频器基本工作原理为:三相交流电源经二级管整流桥输出恒定的直流电压, 由六组大功率晶体管组成逆变器, 利用其开关功能, 由高频脉宽调制驱动器按一定规律输出脉冲信号, 控制晶体管的基极, 使晶体管输出一组等幅而不等宽的矩形脉冲波形, 其幅值为逆变器直流侧电压, 而宽度则按正弦规律变化, 这一组脉冲可以用正弦波来等效, 此脉冲电压用来驱动电机运转, 通过控制驱动器输出波形的幅值和频率, 即可改变晶体管输出波形的频率和电压, 达到变频调速的目的。
1.2 节电原理
在生产中, 许多设备的能耗都与机组的转速有关, 其中酸、水泵、氨泵最为突出, 这些设备一般都是根据生产中可能出现的最大负荷条件, 如最大流量和扬程进行选择的, 但实际生产中所需的流量往往比设计的最大流量小得多, 如果所用的电动机是不能调速的, 通常只能通过调节阀门的开度来控制流量其结果在阀门上会造成很大的能量损耗, 如果不用阀门调节, 而是让电机调速运行, 那么, 当需要的流量减少时, 电动机的转数降低, 消耗的能量将会明显减少。
根据
可知, 当转速下降1/2时, 流量下降1/2, 压力下降1/4, 功率下降为1/8, 即功率与转速成3次方的关系下降。如果不是用关小阀门的方法, 而是把电机转速降下来, 那么随着泵的输出压头的降低, 在输出同样流量的情况下, 原来消耗在阀门上的功率就可以完全避免, 这就是调速节电的原理。简单地说, 就是在不装变频调速装置时, 泵的出口排量靠出口阀调节, 电机易过负荷, 流量小时, 靠关小阀门调节, 增加了管道阻力, 使部分能量白白消耗在泵出口阀门上, 安装变频调速器后, 可以降低泵的转速, 泵的扬程也相应降低, 电机的电耗也相应降低, 使原来消耗在泵出口阀上的能量, 用变频调速方法得到了解决。由于采用恒转矩特性, 变频降速后的电机转矩不变, 拖动力矩恒定, 可以保证排量, 从而实现了节约电能的作用。
2 变频器的应用
2.1 变频器在氨泵上的应用
我公司第一台变频器是用在二氨供氨泵上的, 是日本富士产品。由于当时对变频器的性能, 可靠性等并不十分了解, 所以在氨泵上应用变频器属于试验性质的。第一台变频器投用后, 电机工作电流下降了近30%, 电机运行温度明显下降, 维护工作量也减少了, 运行中发现, 变频器各种保护功能可靠, 消除了因电机过载或单相运行而烧毁电机的现象, 确保了安全运行。
根据氨泵应用变频器的效果, 我公司又在硫酸用酸和磷酸用酸泵上安装了变频调速器。将泵的出口阀全打开, 而生产正常时用酸量较小, 需适当关小出口阀, 而关小出阀的后果是造成泵憋压, 管网被憋漏的情况也时有发生, 为了解决以上问题酸泵上分别安装了变频器, 采用了恒压闭环控制方案。投用后, 运行平稳, 未出现任何故障, 即解决了憋压问题又收到了较好的节电效果。
二铵氨泵装置设计供氨能力40m3/h, 而实际供氨量不足30m3/h, 机泵设计的富裕量也较大。该装置是我公司的耗电大户, 为了降低装置电耗, 先后在一氨、二氨供氨泵上安装了变频器, 电节在20%～40%, 全年可节电80×104tkW·h。同时还解决了液态氨泵漏, 故障较频繁等问题。
2.2 变频器在酸泵上的应用
经过对酸泵运行状况的调查和认真分析, 认为在酸泵上安装变频器, 须在技术上解决以下问题。
(l) 酸泵的安全运行是全公司动力的根本保证, 虽然变频调速装置是可靠的, 但发生问题时, 须确保酸泵安全供酸。
(2) 较大酸泵电机容量为135k w, 对于这种大惯量负荷的酸泵, 可能存在扭曲共振。运行中, 一旦发生共振, 将严重损坏酸泵和电机。所以, 必须计算酸泵一电机连接轴系扭振临界转速以及采取相应的技术措施。
针对以上问题, 采取了如下办法。
为了进一步分析酸泵一电机系统是否可能存在扭曲共振问题, 经查阅有关资料及结构图, 获得了酸泵一电机轴系扭振固有频率为:第一阶扭振固有频率为1222.4H z, 第二阶为3867.4Hz。由此可以得出, 在0～50HZ调速绝不会出现扭曲共振。
酸泵安装变频器后, 收到了以下效果。
a.适当降低酸泵压力可以大幅度地降低酸泵电耗。当酸泵负荷均为100m3/h, 工况及操作条件相似的情况下, 安装变频器前后的电机电流由100A降为70A.
b.由于操作控制调节系统的改善, 使工况趋于低负荷运行, 提高了酸泵效率。酸泵变频安装前, 酸泵酸量控制手段是调节酸泵入口和出口阀门, 阀门不灵活, 无法进行酸量的准确调节, 为此, 操作中酸量往往过大。实现变频调速后, 酸量的控制十分方便准确。在操作室就可以对酸的酸量进行微量调节, 使酸泵工况趋于低负荷运行, 节约了能耗。
c.提高了功率因数。变频调速装置上增加了直流电抗器附件, 这样即可以防止变频器产生的高次谐波污染电源, 也可防止冲击电流, 保护整流模块。并使功率因数提高到0.95以上。
3 结论与应注意的问题
通过变频器在中的应用可以看出, 变频器有诸多优点, 现归纳如下。
(1) 变频调速技术可靠, 可广泛用于化工企业中的氨泵、酸泵、油泵等异步电机上, 节电效果明显, 一般节电在25%以上。
(2) 采用变频调速器带动异步电机的调速方式, 可以实现从零转数到任意转数的平滑启动, 电流小, 升速快, 没有启动时的冲击电流。而且保护功能完善, 操作方便、准确, 调节精度高, 取消了阀门控制。
(3) 使用变频调速器后, 由于没有了一般电机启动时的5～7倍于额定电流的冲击电流, 使电气开关过负荷损坏的可能性减少, 也使变压器减小了冲击, 提高了变压器的使用效率, 避免了大电机启动时对电网的冲击。
(4) 可延长机泵的使用寿命。
(5) 减少了噪声污染。
(6) 腐蚀性介质会对阀门产生腐蚀及冲刷, 而变频器通过电信号控制电机转速, 调节流量, 则无此情况, 比调节阀稳定得多。用其代替调节阀后, 仪表维护量大大减少。
变频器虽然有许多优点, 但是, 在使用过程中, 尚需注意下列问题。
(1) 选用变频器时一定要满足工艺要求, 在某种特定的环境下, 机泵因扬程、流量所限制, 变频不一定适用。对负荷较高且运行情况变化不频繁的机泵不易采用变频器。
(2) 电机匹配的变频器功率一般要选定等于或高于电机功率, 选型要选用等级较高的, 且能满装置与仪表配套并能够实行闭环控制的变频器。
高压变频器在循环水泵中节能应用 篇10
一、利用原循环水泵电气回路中加装高压变频器,应用高压变频器前后主回路接线图如下:
2、使用高压变频器后主回路接线图
二、应用效果
1、改善了工艺。
投入变频器后给水泵可以非常平滑稳定地调节转速,调整水量,运行人员可以自如地调控,节省资源,提高了生产效率。
2、延长电机和水泵的使用寿命。
启动电流大(约6～8倍额定电流),对电机和水泵的机械冲击力很大,严重影响设备使用寿命。采用变频调速后,便可以实现电机软起动和软制动,大大延长机械的使用寿命。
3、减少了调节阀门机械和水泵的磨损。
安装变频调速后,延长电机,水泵等的大修周期,节省了检修费用和时间,带来很大的经济效益。
4、
给水控制系统自动化程度提高,优化了控制系统。
三、经济效益
三台1250KW的高压异步电动机,改造前电流为140A左右,功率因数为0.85,改造后电流降低到90A左右,功率因数为0.97。
1、使用高压变频器前10月18日耗电情况如下:工艺状况为开两台1250KW,一台1120KW水泵,都是工频运行
10月18日循环水Ⅲ总耗电为81728千瓦时
2、使用高压变频器后12月16日耗电情况如下工艺状况为开三台1250KW水泵,变频运行
12月16日循环水Ⅲ日总耗电为48960千瓦时
改造后12月16日电能日消耗比改造前10月18日减少81728—48960=32768千瓦时
按照每度电0.4元计算,每日可为我厂节约电费
每月可为我厂节约电费393216元
四、结语
变频器节能 篇11
关键词：丰镇火力变频器节能降耗
1火力发电厂节能降耗的背景
节能降耗的目的就是用最少的投入去获取最大的经济效益。节能降耗是国家的长远方针。国务院总理温家宝2007年3月5日在十届全国人大五次会议上作政府工作报告时提出，要大力抓好节能降耗、保护环境。“十一五”规划《纲要(草案)》提出“十一五”期间单位国内生产总值能源消耗降低20。我国北方火电厂是生产供应电能的重要企业，同时又是电能消耗较大的企业。就厂用电率来说降低20也是个可观的数字，而且通过努力也是可以实现的，这将为国家的能源节约战略目标的实现，做出巨大的贡献。
2火力发电厂厂用电率降低20的意义和可能性
丰镇火力发电厂厂用电率降低20，就相当于新增6200MW装机容量，节约标准煤1300万t。近年来丰镇火力发电厂设计建设的发电工程更先进更节能。初步统计200MW机组设计厂用电率在400—600MW，我厂的N台机组，合起来厂用电率将达到XMWo若按照“十一五”规划<纲要(草案))要求能源消耗降低20(7.7×20=1.54)，则可节约620MW，相当于新增620MW装机容量。如果以380g／kW计，节约620MkW则年节约标准煤235.6万吨)，这就降低了煤、电消耗，也降低水资源和相应的材料、机电设备等，为国家的经济建设做出更大的贡献。同时，我们也发现，这些被”耗损”的电力大多是那些电厂的辅助机械，而这也就是节约耗损的关键所在。
3丰镇发电厂辅机节能可能性分析
我们知道，火力发电厂的辅机很多，有6.5-7.5的自用电量都是这些辅机消耗掉的。如果抓住了辅机的节能降耗，降低了每台辅机的单耗就达到了节能降耗的目的。通过观察可以发现，火力发电厂辅机有两种，一类是需要调节的风机、泵类转矩负载(送、引风机，凝结水泵等)，一类是不需要调节的恒转矩负载(如球磨机、输煤皮带等)。而我们电厂有的辅机采用了液力耦合器或极少数辅机采用了变频器调节外，大多沿用着应加快淘汰的高耗能(节流调节)工艺和设备。我们也知道，节流调节是在风机、水泵特性曲线为不变的条件下，改变风机、水泵出口门(或入口的门)进行调节，即改变管道特性曲线进行调节，但这种调节方式损耗很大。而变频调节是在管道特·陛不变的条件下，通过改变转速而改变特性曲线，来进行调节的。从直观的角度看，转速降低了，耗电量也就会下降。下面我们再从理论的角度作一考察。由电器理论我们知道，
由于风机和水泵的耗电量是和其转速的三次方成正比，所以其节电量是很可观的。由相似定律可知，采用变频调节的电动机的功耗为：N={n／n0)3N0。式中：N0—额定转数时的实际耗电量；n0—额定转数：n—调节后的转数；N—调节后对应n转数时的实际耗电量。
变频调节时的节电量为：N=N0-{n／n0)N3。变频调节时节电量用百分数表示则为：N=(1-n3／n3N0×100％。由上，若转速较额定转速下降到90％，则AN=27.1，下降到80％，则△N=48.4％，可见。变频调节的节电率是很高的。由此可见，变速调节的优点就是节能，变频器就能实现变速调节。要实现火电厂的节能降耗，对老旧机组来说，就是对辅机进行变频调速改造，采用变频调节代替传统的调节方式。
4火电厂各类辅机变频调节方案的设想
4.1锅炉吸风机、送风机、排粉机、一次风机、烟气再循环风机等辅机的变频设想以上几类风机的运行方式都是连续的，不间断的，随负荷的变化要经常进行调整的，其调节频率很频繁。这就要求所采用的变频器应具有瞬间停电再启动功能和飞车启动功能。其变频调节方式，笔者认为这样设计比较好：电源一断路器—开关1—变频8--开关2—负载，其中在开关1和开关2之间再连接一个开关3，这三个开关均为自动开关，以实现自动化。由此可见，这个方案的优点是可以在运行中进行变频与工频的互相切换，完全适应风机运行方式需要。
4.2汽机给水泵，凝结水泵等辅机的变频设想以上水泵一般均按机组容量选配为具有一定额定容量两台或三台，一般是一运一备或两运一备，运行根据负荷进行频繁调节，要求所采用的变频器具有瞬停再启动功能、飞车启动功能和工变频互切功能。笔者认为这样设计比较好：电源一断路器一变频器一下接三个断路器(断路器1断路器2断路器3)一三个断路器下各接一个负载c同时负载接一个断路器，再接电源)。这种方式的优点是节省两台变频器，可以节省投资，采用一台变频器通过切换，每台泵都能变频运行，只是回路较复杂，操作起来比较困难但节约能源的量还是可观的。
4.3灰浆泵、循环水泵、热网循环水泵等辅机的变频设想在电厂设备中，上述水泵采取并列运行方式，根据负荷需要运行一台或两台，另一台备用。这种管制系统无论几台泵都不需要一拖一安装变频器，只装一台变频器就足够了，一台运行时变频运行，两台运行时一台工频运行，一台变频运行，由变频泵进行调节，结线方式与上基本相同。
4.4水泵、生活消防水泵、中间水泵、热网补水泵、除盐水泵、疏水泵、补水泵等辅机的变频设想这类水泵无论装有几台，均可采用一台变频器选用一变两定。一台运行时变频器运行或循环软启动接线方式；变频调节运行可以取压力或水位做反馈信号实现闭环自动控制，从而实现变频节约能源的目的。
4.5低加疏水泵、加药泵、仪表空气压缩机、空气压缩机等的变频也可以采用“一拖一”的变频调节方式。至于输煤叶轮给煤机、锅炉给煤机、给粉机等这类机械恒转矩机械，应采用启动转矩较大的变频器，以实现变频调速控制机械运行状态，从而起到节约能源的目的。
浅析高压变频器节能技术应用发展 篇12
我国的电动机用电量占全国发电量的60%~70%, 风机、水泵设备年耗电量占全国电力消耗的1/3。造成这种状况的主要原因是传统的方法是通过挡板、阀门地截流消耗的功率大, 而且通常在设计中, 电机设计的容量比实际需要高出很多, 存在“大马拉小车”的现象, 效率低下, 造成电能的大量浪费。因此推广交流变频调速装置效益显著。
二、变频技术的降耗节能原理
1、变频节能
由流体力学知道, n=60f (1-s) /p, 电机转速n正比于运行频率。而风量Q与转速的一次方成正比, 风压H与转速的平方n2成正比, 电机轴功率P与转速的三次方n3成正比 (流量Q∝n, 压力H∝n2, 电机功耗N∝n3) , 因此当风量减少, 风机转速下降时其功率降低很多。如流量有100%下降到50%, 则转速相应降到50%, 压力降到25%, 而电机功耗降到12.5%, 也就是节约电能87.5%。通过以上分析风机由节流调节改变频调节节能效果显著。如果水泵的效率一定, 当要求调节流量下降时, 转速N可成比例的下降, 而此时轴输出功率P成立方关系下降, 即水泵电机的耗电功率与转速近似成立方比的关系。
2、功率因数补偿节能
无功功率不但增加线损和设备的发热, 更主要的是功率因数的降低导致电网有功功率的降低, 大量的无功电能消耗在线路当中, 设备使用效率低下, 浪费严重, 由公式P=S×COS中, Q=S×SIN中, 其中S—视在功率, P—有功功率, Q—无功功率, COSΦ—功率因数, 可知COS中越大, 有功功率P越大, 普通水泵电机的功率因数在0.6~0.7之间, 使用变频调速装置后, 由于变频器内部滤波电容的作用, COSΦ≈1, 从而减少了无功损耗, 增加了电网的有功功率。
3、软启动节能
由于电机为直接启动或Y/D启动, 启动电流等于 (4~7) 倍额定电流, 这样会对机电设备和供电电网造成严重的冲击, 而且还会对电网容量要求过高, 启动时产生的大电流和震动时对挡板和阀门的损害极大, 对设备、管路的使用寿命极为不利。使用变频节能装置后, 利用变频器的软启动功能将使启动电流从零开始, 最大值也不超过额定电流, 减轻了对电网的冲击和对供电容量的要求, 延长了设备和阀门的使用寿命, 节省了设备的维护费用。
三、变频技术在风机、水泵降耗节能改造中的应用
1、采用变频调节后, 通过调节电机转速实现节能;转速降低, 主设备及相应辅助设备如轴承等磨损较前减轻, 维护周期、设备运行寿命延长;变频改造后风门开度可达100%, 运行中不承受压力, 可显著减少风门的维护量。在使用变频器过程中, 只需定期对变频器除尘, 不用停机, 保证了生产的连续性。从实际改造情况看, 采用变频调速后, 运行与维护费用大大降低。
2、采用高压变频改造后, 电机实现软启软停, 启动电流不超过电机额定电流的1.2倍, 对电网无任何冲击, 电机使用寿命延长。在整个运行范围内, 电机可保证运行平稳, 损耗减小, 温升正常, 无任何附加的异常振动和噪音。
3、智能高压变频调速系统适应电网电压波动能力强, 电压工作范围宽, 电网电压在-35%~+15%之间波动时, 系统均可正常运行。电源侧的功率因数可提高到0.95以上, 大大的减少无功功率的吸收, 进一步节约上游设备的运行费用。变频调速器具有十分灵敏的故障检测、诊断、数字显示功能, 提高了风机、水泵运行的可靠性。
四、风机、水泵高压电机变频调速改造应注意的问题
1、利用变频调节技术无疑要在原有的回路中加装一套变频调速设备, 也就增加了一个设备故障点, 该产品性能的好坏, 将直接影响着机炉的安全稳定运行, 因此变频器的性能选择至关重要。我们在选择时除了考虑一些常规的性能指标外, 还着重注意了以下几点:设计上是否相对有其特点, 选用的元件是否稳定、成熟;产生的谐波分量是否符合有关标准;电源短时中断恢复时对其影响程度;个别元件故障时能保持短时间的运行等功能。
2、变频器工作环境的基本要求
由于高压变频器的逆变部分采用高压IGBT等功率器件, 其开、关频率大干100HZ, 易形成高次谐波电流, 使得变频装置在工作时将产生一定的热量。一般在变频器柜的顶部均配有排风扇, 它将柜内的热量排放到室内, 使室内的环境温度不断升高, 最终会影响柜内各器件的可靠运行。所以, 在电厂工程设计中一般变频调速装置单独设置在变频调速室内, 室内必须安装备用空调设施, 控制室内环境温度在变频器所要求的范围内, 同时设有通风门窗, 必要时采用专门风道进行强制通风和冷却。
五、变频器技术的节能效益
显性效益就是指节电效益, 采用变频调速器来调节流量、风量, 应用变频器节电率为20%~50%。隐性效益主要体现: (1) 实现了电机的软启软停, 消除电机启动电流对电网的冲击, 减少了启动电流的线路损耗; (2) 消除了电机因启停所产生的惯动量对设备的机械冲击, 大大降低了机械磨损, 减少设备的维修, 延长了设备的使用寿命;
六、总结
综上所述, 变频调速技术用于风机、水泵辅机设备中应用是相当成功的, 不仅可以取得相当显著的节能效果, 在大力提倡节约能源的今天也是一种有效的途径, 同时也改善了辅机设备的使用寿命和自动控制水平, 而且也得到国家产业政策的支持, 对于提高劳动生产率、降低能耗具有重大的现实意义。
摘要：随着变频调速技术的发展, 作为大容量传动的高压变频调速技术得到了广泛的应用。高压电机利用高压变频器实现无级调速, 从而满足生产工艺对电机调速控制的要求, 很大程度节约能源, 降低了生产成本。
关键词：变频技术,节能,应用
参考文献
[1]吴忠智、吴加林:《变频器应用手册》, 机械工业出版社。
[2]韩安荣:《通用变频器及其应用》, 机械工业出版社。
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