摘要：企業(yè)為了在激烈的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)中處于優(yōu)勢(shì)地位，降低生產(chǎn)成本，提高效益一直是企業(yè)追求的目標(biāo)。因此節(jié)能工作被視為企業(yè)降低生產(chǎn)成本的重要途徑。我公司由于一直從事抗生素的生產(chǎn)，與此相關(guān)的設(shè)備中有大量的電機(jī)類設(shè)備，電機(jī)類負(fù)載用電量已占到我公司全部用電量的70%，近幾年企業(yè)采取了有效措施，通過更換高效率電機(jī)，降低無功損耗，加強(qiáng)設(shè)備維護(hù)來節(jié)約用電起到了一定作用。但我公司設(shè)備中存在大馬拉小車現(xiàn)象比較嚴(yán)重，而泵類、風(fēng)機(jī)類負(fù)載尤其突出。近幾年由于大功率電子器件在技術(shù)上取得了較大進(jìn)步，變頻器已被廣泛應(yīng)用于工業(yè)設(shè)備。變頻器具有無級(jí)調(diào)速，高起動(dòng)轉(zhuǎn)矩，易于控制和良好的節(jié)能性等特點(diǎn)。本文從這方面出發(fā)淺談變頻器在空調(diào)風(fēng)機(jī)上的應(yīng)用。

我廠粉針車間空調(diào)風(fēng)機(jī)使用Y180L-4  22KW電機(jī)和Y180M-4  18.5KW電機(jī)各一臺(tái)。為保證室內(nèi)空氣潔凈度的要求，每天24中時(shí)運(yùn)行，周六、周日仍正常運(yùn)行。造成了風(fēng)機(jī)在不生產(chǎn)期間仍在工況下運(yùn)行，浪費(fèi)嚴(yán)重。又因風(fēng)機(jī)容量較大，在正常生產(chǎn)情況下電機(jī)運(yùn)行電流僅為24A，實(shí)測(cè)負(fù)荷率為50%，風(fēng)機(jī)機(jī)組效率為37%，運(yùn)行效率低，進(jìn)一步加大了浪費(fèi)。

近段時(shí)期粉針車間開工較足，這一問題日益突出，為解決這一問題并從長運(yùn)考慮，決定選用變頻器改造現(xiàn)有設(shè)備。只所以選用變頻器是因?yàn)椋?/SPAN>

1、變頻器具有節(jié)電效果明顯，調(diào)速平穩(wěn)，易于實(shí)現(xiàn)控制等優(yōu)點(diǎn)；

2、為了突出節(jié)能效果，在粉針車間下班后，將風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速調(diào)低，可進(jìn)一步節(jié)能(一般情況下風(fēng)量降低為80%，節(jié)能達(dá)50%)，但仍保證生產(chǎn)車間各室符合工藝要求，如壓力，潔凈度等，這一數(shù)據(jù)須在設(shè)備安裝后進(jìn)行測(cè)試，如果用有級(jí)調(diào)速很難實(shí)現(xiàn)風(fēng)機(jī)在晚間運(yùn)行在最佳狀態(tài)。而變頻器由于在低速情況下有很好的轉(zhuǎn)矩特性，又可實(shí)現(xiàn)無級(jí)調(diào)速，易于實(shí)現(xiàn)上述要求。

一、變頻器容量的選擇：

粉針車間空調(diào)風(fēng)機(jī)在正常情況下運(yùn)行電流為24A，負(fù)載率為50%，而變頻器在驅(qū)動(dòng)風(fēng)機(jī)、水泵類等減轉(zhuǎn)矩負(fù)荷時(shí)可以用較小容量變頻器驅(qū)動(dòng)大容量電機(jī) ，這時(shí)只須保證電機(jī)額定電流小于變頻器在變轉(zhuǎn)矩情況下輸出的額定電流。(變頻器實(shí)際輸出容量小于變頻器容量)

現(xiàn)以22KW送風(fēng)機(jī)為例進(jìn)行計(jì)算：

(一)實(shí)際運(yùn)行情況：

I=24A(實(shí)測(cè))   U=0.38KV  查<異步電動(dòng)機(jī)最佳運(yùn)行參數(shù)表>

I=24.733A  COSφ=0.7312   In=42.5A

P1=√3UICOSφ

=*0.38*24.733*0.7312

=11.90K

正常情況下電機(jī)實(shí)際輸出功率為11.90KW。

(二)變頻器裝置的容量

PVD=KPn(N/Nn)3  <風(fēng)機(jī)水泵調(diào)速節(jié)能手冊(cè)>

N：實(shí)際轉(zhuǎn)速    <變頻調(diào)速器在微機(jī)控制鍋

爐補(bǔ)水系統(tǒng)中的應(yīng)用>  

Pn：電機(jī)實(shí)際輸出容量

K：裝置容量綜合系數(shù) 1.15

PVD：變頻器容量

PVDMAX=1.15*11.90*1=13.865KW

(三)變頻器選型：

現(xiàn)今變頻器以國外進(jìn)口為多。如日立、丹佛斯、倫茨、ABB等，性能高但價(jià)格高。國產(chǎn)變頻器價(jià)格低，性能稍差。日立J300變頻器在同類進(jìn)口變頻器中價(jià)格較低，采用無速度傳感器矢量控制，具有高起動(dòng)轉(zhuǎn)矩，且具有適合風(fēng)機(jī)、水泵的自動(dòng)節(jié)能運(yùn)行。較為合適。

型號(hào)為：日立J300-150HFE

變轉(zhuǎn)矩時(shí)：UN=380V  IN=44A   PN變=15KW

由以上計(jì)算可知：IN變頻器>IN電機(jī)

   PN變>PNDMAX

因此選用J300-150HFE 15 KW變頻器可滿足要求。

(四)回風(fēng)機(jī)18.5KW 選用J300-150HFE 也可滿足要求，計(jì)算略。

二、節(jié)能效果：

(一)22KW送風(fēng)機(jī)：

1、正常運(yùn)行情況下電機(jī)所需容量：P1=11.90KW

2、改造后：(設(shè)電機(jī)輸出功率保持不變)

COSφ=0.95   U=0.38KV   P1=11.90KW

I2=P/(√3U COSφ)

  =11.90/(√3*0.38*0.95)

  =19.0366A

3、在保持輸出功率不變的情況下電流由24.733A降為19.037A，所節(jié)省電能為：

P節(jié)=√3U(I1-I2)COSφ

=√3*0.38*(24.733-19.037)*0.95

=3.5614KW

(二)18.5KW回風(fēng)機(jī)：

1、現(xiàn)行情況：

I=24.2A    U=0.38KV ，查<異步電動(dòng)機(jī)最佳運(yùn)行參數(shù)>，I3=24.692A   COSφ=0.777

P3=√3UI3COSφ3

  =√3*0.8*24.692*0.777

  =12.628KW

2、改造后：

COSφ=0.95  U =0.38KV  P3=12.628KW

I4= P3/(√3U COSφ)

  =12.628/(√3*0.38*0.95)

  =20.196A

3、在保持輸出功率不變情況下電流由24.2A降為20.196A所節(jié)省電能為：

P節(jié)=√3U(I3-I4)COSφ

=√3*0.38*(24.2-20.196)*0.95

=2.504KW