摘要：針對鹽業生產中水泵、風機等能耗大、效率低的問題，建議運用變頻調速技術達到水泵、風機節能的目的。本文闡述了變頻調速的優異特性、節能原理以及詳述了變頻恒壓供水系統的組成和應用。
　　關鍵詞：變頻調速；節能；恒壓供水系統
　　1前言
　　隨著社會經濟的發展，能源問題越來越受到大家的關注。鹽業生產中大量的使用水泵、風機等恒轉矩負載，在沒有調速情況下，要求改變流量時，只能通過機械調整閥門開啟角度，雖然流量下降了，但泵或風機的出口壓力升高，功率下降并不明顯，近似成為恒功率負載，造成電源利用率極低。因此，節能降耗將是鹽業企業發展所面臨的一個重要問題。
　　2節能潛力
　　交流調速系統在節約能源方面有著很大的優勢。一方面，交流拖動的負荷在總用電量中占一半或一半以上的比重，這類負荷實現節能，可以獲得十分可觀的節電效益。另一方面，交流拖動本身存在可以挖掘的節電潛力。在交流調速系統中，選用電機時往往留有一定余量，電機又不總是在最大負荷情況下運行；如果利用變頻調速技術，輕載時，通過對電機轉速進行控制，就能達到節電的目的。鹽業生產上大量使用風機、水泵、壓縮機等，如果采用變頻調速技術，既可大大提高其效率，又可減少10%的電能消耗。
　　交流變頻調速技術在工業發達國已得到廣泛應用。美國有60%-65%的發電量用于電機驅動，由于有效地利用了變頻調速技術，僅工業傳動用電就節約了15%-20%的電量。
　　3節能原理
　　由水泵工作原理可知：水泵流量與水泵（電機）轉速成正比，水泵揚程與水泵（電機）轉速平方成正比，水泵軸功率等于流量與揚程乘積，故水泵軸功率與水泵轉速三次方成正比。上述原理可知改變水泵轉速就可改變水泵功率。
　　流量基本公式：Q∝NH∝N2KW=Q＊H∝N3
　　以上Q代表流量，N代表轉速，H代表揚程，KW代表軸功率。
　　按照理論計算，其具體對應關系如下：

　　變頻調速正是通過改變供給電動機的供電頻率，來改變電機的轉速，從而改變負載的轉速的。我們知道，電機的轉速：n=60f(1-S)/P
　　其中f為供電頻率，P為電機的極對數，S為滑差。因此，改變f可以改變電機的轉速的，達到節能的目的。
　　4變頻調速的優異特性
　　4.1變頻節能：
　　為了保證生產的可靠性，各種生產機械在設計配用動力驅動時，都留有一定的富余量。電機不能在滿負荷下運行，除達到動力驅動要求外，多余的力矩增加了有功功率的消耗，造成電能的浪費，在壓力偏高時，可降低電機的運行速度，使其在恒壓的同時節約電能。
　　4.2動態調整節能：
　　迅速適應負載變動，供給最大效率電壓。變頻調速器在軟件上設有5000次/秒的測控輸出功能，始終保持電機的輸出高效率運行。
　　4.3通過變頻自身的V/F功能節電：
　　在保證電機輸出力矩的情況下，可自動調節V/F曲線。減少電機的輸出力矩，降低輸入電流，達到節能狀態。
　　4.4變頻自帶軟啟動節能：
　　在電機全壓啟動時，由于電機的啟動力矩需要，要從電網吸收7倍的電機額定電流，而大的啟動電流既浪費電力，對電網的電壓波動損害也很大，又增加了線損和變損。采用軟啟動后，減少了啟動電流對電網的沖擊，節約了電費，也減少了啟動慣性對設備的大慣量的轉速沖擊，延長了設備的使用壽命。
　　4.5提高功率因數節能：
　　電動機由定子繞組和轉子繞組通過電磁作用而產生力矩。繞組由于其感抗作用。對電網而言，阻抗特性呈感性，電機在運行時吸收大量的無功功率，造成功率因數很低。采用變頻節能調速器后，由于其性能已變為：AC－－DC－－AC，在整流濾波后，負載特性發生了變化。變頻調速器對電網的阻抗特性呈阻性，功率因數很高，減少了無功損耗。
　　5變頻恒壓供水系統組成
　　變頻器是整個變頻恒壓供水系統核心部分。其系統組成框圖見圖1
　　
　　圖1中，水泵電機是輸出環節，轉速由變頻器控制，實現變流量恒壓控制。變頻器接受PID控制器信號對水泵進行速度控制，壓力傳感器檢測管網出水壓力，把信號傳給PID控制器，PID控制器調節變頻器頻率來控制水泵轉速，實現了一個閉環控制系統。一些變頻器本身具有PID調節功能，可以不選用外置PID調節器，調節更加平穩。
　　6變頻恒壓供水系統應用
　　合理的利用恒壓變頻調節供水系統對我們的泵房等供水系統進行改造一定可以取得很可觀的經濟效益。許多鹽業企業在生產中已經開始應用變頻調速技術改造設備進行節能。
　　本企業通過變頻技術改造循環水系統。以電氣變頻調節水泵的轉速來取代傳統的管道閥門節流調節的方式，對工藝要求的冷卻水流量進行科學、合理的調節。用一對變頻調節的冷、熱水泵來帶動與其并聯運行的另外兩臺工頻運行的冷、熱水泵，從而既使變頻的這對水泵產生了明顯的節能效果，還使得另外兩對工頻泵的工作特性有所改變，達到了最佳工作狀態，也取得了較好的節能作用，致使整個循環水系統的總體電耗產生了較大的變化。此項改造使生產工藝調節更為方便，并且可延長水泵、電動機和閥門等設備的使用壽命。
　　變頻技術在本企業化工廠深水泵和氯化鎂制片機生產中也都有所應用。通過變頻調節，深水泵使不同時刻的用水量得到有效的滿足，而且達到了節能的效果。變頻技術應用于氯化鎂制片機的工藝流程，滿足了生產的需要，也大大提高了產品的產量。
　　7總結
　　通過以上的分析，我們看到在鹽業生產中運用變頻器實現水泵、風機等設備的節能，潛力很大而且簡單易行。隨著電力電子技術的不斷發展，性能可靠、匹配完美、價格便宜的變頻器會不斷的出現，也會促進變頻器在鹽業生產中的應用。
　　參考文獻：
　　[1]《變頻器應用手冊》編著：吳忠智吳加林
　　[2]《電機與拖動基礎》編著：李發海王巖

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