文档介绍：高压变频器对肇庆桂峰水泥有限公司
风机/水泵项目节能技术改造方案
一、前言:
在上个世纪八十年代末,交流变频调速逐渐登上了工业传动调速方式的历史舞台,并演变到日趋取代直流调速方式传动的程度。尤其是矢量控制和直接转矩控制技术在通用变频器中的运用,以及政府部门在“十一五”节能规划中目标的提出,都加速了通用变频器和国外大功率高压变频器在我国各行各业的使用规模和改造力度。交流变频调速技术是现代化电气传动的主要发展方向之一,它不仅调速曲线平滑,调速范围大,效率高,启动电流小,运行平稳,而且节能效果良好,是风机、泵类设备的一项最佳的节能改造新技术,是国家发改委重点推广应用的节约综合利用新技术。实践证明,驱动风机、水泵、空压机等的高压大、中型电动机采用高压交流变频调速改造后,节能效果显著。
二、变频节能原理:
变频器这一交流调速产品本身属于工业自动控制产品中传动调速产品的范畴,21世纪之际,这一产品被冠上了“节能产品”、“绿色产品”乃至“绿色节能产品”等,产品的宣传在广告词方面可谓得到了淋漓尽致的发挥。
我们大家都知道:风机、泵类属于二次方递减转矩的负载性质,对于二次方递减转矩的这种性质负载,其流量与负载的转速成正比变化,压力(扬程)的变化与流量的变化成平方关系,而其功率的变化则与流量的变化成立方关系;即当风机转速从N1变到N2后,风量Q、风压H及轴功率P的变化关系如下:
Q1:Q2=N1:N2 或
H1:H2=N12:N22 或
P1:P2=N13:N23 或
其中:P1表示风机或泵在N1转速下的功率,P2表示风机或泵在N2转速下的功率,上式表达出风机、泵类功率与转速的关系。
通过风门、阀门与通过转速调节负载大小的能量需求效果比较如图1:
图1 转速功率关系图
变频器调节方式的能量需求最小,其曲线最接近负载能量需求的理想曲线。在实际应用和节能分析中,还不能简单的依赖流量、压力(扬程)和功率这三者之间的变化关系,还要考虑到负载的选型()、负载的平时工况、工况的变化趋势、负载变化时引起的负载效率和功率因数等参数的变化等。
变频器一种交流传动的调速产品,其主要功能是进行负载的转速调节,实现负载传动的自动化控制,至于提高生产的过程控制水平、提高生产效率、软启动控制、负载设备寿命的延长以及风机、水泵和压缩机类负载的需求电能的节省等这些都是应用变频器的结果,都属于变频器应用的“副产品”。
三、风机/水泵的几种调速方法简介 
目前工厂大型风机常用的方法是入口挡板调节、动叶调节、液力耦合器调速、液体粘性调速器调速、绕线式转子串电阻调速、变频器调速等,也有工厂采用双速电动机来驱动离心式风机,配合进口导叶调节风量,可在一定范围内降低功率损耗,但不能无级调速,驱动系统的总体效率仍然较低。
动叶可调式风机控制油系统复杂,故障率高,动叶常常卡涩,给工厂的安全运行带来隐患。
液力耦合器和液体粘性调速器都要用油控制调速,系统复杂庞大,调速效率低,且调速范围有限,不能从0-50HZ调速,节能空间小,维修费用大,故障率高等。
变频调速方法调速效
率高,调速范围大,可用于电动机的调速。
0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100
变频调速
液体电阻
液力耦合
风门调