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隨著變頻技術的成熟，變頻器在電氣傳動領域中應用越來越廣泛。其控製方式的多樣性、完善的電機保護功能以及其特有的優點是目前在工控領域其它無可比擬的。
一：改造原理
由流體傳輸設備水泵和風機的工作原理可知：水泵和風機的流量與其轉速成正比；水泵和風機的壓力（揚程）與其轉速的平方成正比，而水泵和風機的軸功率等於流量與壓力的乘積，故水泵和風機的軸功率與其轉速的三次方成正比（即與電源頻率的三次方成正比）根據上述原理可知：降低水泵和風機的轉速，那麼其功率可以下降得更多。例如:將供電頻率由50Hz降為45Hz，則P45/P50=(45/50)3=0.729，即P45=0.729P50（P為電機軸功率）；將供電頻率由50Hz降為40Hz，則P40/P50=(40/50)3=0.512，即P40=0.512P50（P為電機軸功率）。
水泵和風機消耗功率與轉速的三次方成正比。即N=KN3 N：為水泵和風機消耗功率；n：為水泵和風機運行時的轉速；K為wei比bi例li係xi數shu。而er水shui泵beng和he風feng機ji設she計ji是shi按an工gong頻pin運yun行xing時shi設she計ji的de，但dan除chu高gao速su外wai，大da部bu分fen時shi間jian流liu量liang較jiao小xiao，由you於yu采cai用yong了le變bian頻pin技ji術shu及ji微wei機ji技ji術shu有you微wei機ji控kong製zhi，因yin此ci可ke以yi使shi水shui泵beng和he風feng機ji運yun行xing的de轉zhuan速su隨sui流liu量liang的de變bian化hua而er變bian化hua，最zui終zhong達da到dao節jie能neng的de目mu的de。實shi踐jian證zheng明ming，使shi用yong變bian頻pin設she備bei可ke使shi水shui泵beng和he風feng機ji運yun行xing平ping均jun轉zhuan
速比工頻轉速降低20%，從而大大降低能耗，節能率可達20%-40%。
因水泵和風機屬於典型的平方轉矩負載類型，所以其功率（軸功率），轉矩（壓力），轉速滿足以下關係（相似定理）：
P電=P軸=QH
Q’/Q=N’/N 則Q’=QN’/N
P’/P=(N’/N)3 則P’=P(N’/N)3
異步電機的轉速公式 n=60f(1-s)/p
式中：N、Q、H、P――水泵和風機的額定轉速，流量，軸功率
N’、Q’、H’、P’――調速後水泵和風機的額定轉速，流量，軸功率
在(zai)一(yi)定(ding)範(fan)圍(wei)滿(man)足(zu)生(sheng)產(chan)要(yao)求(qiu)的(de)前(qian)提(ti)下(xia)，可(ke)以(yi)通(tong)過(guo)改(gai)變(bian)轉(zhuan)速(su)來(lai)靈(ling)活(huo)的(de)調(tiao)節(jie)水(shui)壓(ya)和(he)流(liu)量(liang)，以(yi)方(fang)便(bian)均(jun)勻(yun)的(de)衝(chong)洗(xi)工(gong)件(jian)，並(bing)且(qie)不(bu)改(gai)變(bian)工(gong)作(zuo)周(zhou)期(qi)。這(zhe)種(zhong)特(te)性(xing)表(biao)明(ming)，調(tiao)節(jie)水(shui)泵(beng)和(he)風(feng)機(ji)轉(zhuan)速(su)，改(gai)變(bian)電(dian)動(dong)機(ji)出(chu)力(li)，使(shi)之(zhi)始(shi)終(zhong)滿(man)足(zu)工(gong)藝(yi)要(yao)求(qiu)。
綜上所述：利用變頻技術改變電機轉速來調節流量和速度的變化用來取代傳統工頻電路的控製，能取得明顯的節能效果
二：現場工況和改造方案
現場為其中為一套清洗工件和烘幹係統。清洗工作原理是：gongjiantongguoliantiaoshusong，yiyidingdesudujinruxiangtirukou，xiangtiliangcebumanguandaopenshelongtou，pentouzaishuibengdezuoyongxia，yiyidingdeyaliheliulianglaiqingxigongjian。gongjianbuduandexiangqiantuijin，jingguojinbaimideqingxiguandao，zuizhongqingxiganjingdadaochanpinyaoqiu，zaicongxiangtichukouchusongruhongganxitong。hongganxitongweifengji，tongguofengjiliuliangdezuoyongxialaihonggangongjian，songruxiayigongzuoliucheng。
整個係統中有11台清洗用水泵電機和12taifengjidianji。yougongyiyaoqiukezhi，meiyiqingxijieduanhegongjiandebutongsuoxuqingxiyaliherefengliuliangyebujinxiangtong，xianqianshuibenghefengjixitongdeliuliangyuyalishikaofamenhepangtongtiaojielaiwancheng，youyouyucixitongweikaihuanxunhuanshuixitong，yinci，bukebimiandicunzaijiaodajieliusunshihedaliuliangxianxiang，bujindalianglangfeidianneng，erqiehaizaochengqingxixiaoguobujiadeqingkuang。weilejiejuezhexiewenti，tongguotiaojiebianpinqizhuansu，shishuibenghefengjisuizhefuzaidebianhuatiaojieshuiliuliangbingguanbipangtong，nengshijienengxiaoguodadao20%。
再因水泵和風機采用工頻起動方式，電機的起動電流均為其額定電流的3～4倍，在大的電流衝擊下，，會影響電網的穩定及其它設備的運行安全用電，也使接觸器、電機的使用壽命大大下降，同時，起動時的機械衝擊和停泵時水垂現象，容易對機械散件、軸承、閥門、管道等造成破壞，從而增加維修工作量和備品、備件費用。
采用德力西CDI9000通用型係列變頻器
該產品的主要特點有：
1．空間電壓矢量控製技術。
2. 轉矩自動提升功能，低頻大轉矩輸出。
3. 載波頻率可調，靜音運行。
4. 控製方式多樣化，通用性強，多段速和程序運行功能。
5. 內置刹車單元，快速停車。
6. 內置PID調節功能，閉環控製簡單。
7. 內置RS-485接口，可計算機聯網控製，也可以與DCS組成閉環控製係統。
8. 具有時間累計功能，可以顯示單次通電運行時間，累計運行時間。
9. 32位電機控製專用微處理器，頻率解析度高達0.01HZ。
根gen據ju現xian場chang工gong況kuang分fen析xi，需xu每mei台tai電dian機ji加jia裝zhuang一yi台tai變bian頻pin器qi，通tong過guo調tiao節jie變bian頻pin器qi麵mian板ban上shang的de旋xuan鈕niu來lai控kong製zhi電dian機ji轉zhuan速su，輸shu出chu工gong藝yi所suo需xu要yao的de流liu量liang和he壓ya力li，提ti高gao產chan品pin質zhi量liang，達da到dao節jie能neng效xiao果guo。
三：係統改造後的性能：
（1）關掉旁路閥們，采用變頻器控製，在滿足使用要求的前提下達到了最大限度的節能（20%）。 下圖繪出了閥門控製調節和變頻調速控製兩種狀態的水泵和風機功率消耗――流量關係曲線。
上圖顯示了變頻器控製和閥門控製水泵和風機所消耗的不同功率，從上圖總我們可以清楚的看出在水泵和風機流量為額定的60％時，變頻器控製與閥門控製相比，功率下降了60％；所以水泵和風機僅僅依靠閥門控製是遠遠不夠的，進行變頻器控製的節能改造是十分必要的。
對於水泵和風機來說，流量Q與轉速N成正比，揚程H與轉速N的二次方成正比，而軸功率與P與轉速N的三次方成正比，下表列出了它們之間的關係變化：
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水泵和風機轉速N% |
運行頻率F(Hz) |
水泵和風機揚程H% |
軸功率P％ |
節電率％ |
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100 |
50 |
100 |
100 |
0 |
|
90 |
45 |
81 |
72.9 |
27.1 |
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80 |
40 |
64 |
51.2 |
48.8 |
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70 |
35 |
49 |
34.3 |
65.7 |
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60 |
30 |
36 |
21.6 |
78.4 |
從上表中可見用變頻調速的方法來減少水泵和風機流量進行節能改造的經濟效益是十分顯著的，當所需流量減少，水泵和風機轉速降低時，其電動機的所需功率按轉速的三次方下降；
當水泵和風機轉速下降到額定轉速的10%即F=45Hz時，其電動機軸功率下降了27.1%，水泵和風機節電率為27.1％；
當水泵和風機轉速下降到額定轉速的20%即F=40Hz時，其電動機軸功率下降了48.8%，水泵和風機節電率為48.8％；
當水泵和風機轉速下降到額定轉速的30%即F=35Hz時，其電動機軸功率下降了65.7%，水泵和風機節電率為65.7％；
當水泵和風機轉速下降到額定轉速的60%即F=30Hz時，其電動機軸功率下降了78.4%，水泵和風機節電率為78.4% ；
水泵和風機節電率的計算：
計算公式：冷凍和冷卻水泵和風機節電率=[1－（變頻器運行頻率÷50Hz）3]×100%
例如：水泵和風機轉速降低10％，即變頻器運行頻率＝45Hz
水泵和風機節電率＝[1－（45Hz÷50Hz）3]×100%＝27.1％
整個係統總功率為141.5KW，如每天工作8小時，電費按每度0.70元計算，負載係數為0.75，那麼每年的可節約電費支出：
141.5×8×365×0.7×0.75×27.1％=58785元
（2）由於降速運行和軟啟運，減少了振動、噪音和磨損，延長了設備維修周期和使用壽命，提高了設備的MTBF（平均故障維修時間）值，並減少了對電網衝擊，提高了係統的可靠性。
（3）係統具有各種保護措施，使係統的運轉率和安全可靠性大大提高。 德力西變頻器公司除為用戶提供高質量的產品外，並且提供相關係統集成、安裝指導、調試和售後服務。我們的產品已經在全國各行各業有普遍的應用，下麵是我公司產品在相關行業的業績：
1：浙江傳化集團塗料有限公司
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