中源變頻器在鍋爐風(fēng)機(jī)節(jié)能改造中的應(yīng)用

      目前在我國各行各業(yè)的各類機(jī)械與電氣設(shè)備中與風(fēng)機(jī)水泵配套的電機(jī)約占全國電機(jī)裝機(jī)量的60%，耗用電能約占全國發(fā)電總量的三分之一。特別值得一提的是，大多數(shù)風(fēng)機(jī)、水泵在使用過程中都存在大馬拉小車的現(xiàn)象，加之因生產(chǎn)、工藝等方面的變化，需要經(jīng)常調(diào)節(jié)氣體和液體的流量、壓力、溫度等；目前，許多單位仍然采用落后的調(diào)節(jié)檔風(fēng)板或閥門開啟度的方式來調(diào)節(jié)氣體或液體的流量、壓力、溫度等。這實際上是通過人為增加阻力的方式，并以浪費(fèi)電能和金錢為代價來滿足工藝和工況對氣體、液體流量調(diào)節(jié)的要求。這種落后的調(diào)節(jié)方式，不僅浪費(fèi)了寶貴的能源，而且調(diào)節(jié)精度差，很難滿足現(xiàn)代化工業(yè)生產(chǎn)及服務(wù)等方面的要求，負(fù)面效應(yīng)十分嚴(yán)重。
　　變頻調(diào)速器的出現(xiàn)為交流調(diào)速方式帶來了一場革命。隨著近十幾年變頻技術(shù)的不斷完善、發(fā)展。變頻調(diào)速性能日趨完美，已被廣泛應(yīng)用于不同領(lǐng)域的交流調(diào)速。為企業(yè)帶來了可觀的經(jīng)濟(jì)效益，推動了工業(yè)生產(chǎn)的自動化進(jìn)程。
變頻調(diào)速用于交流異步電機(jī)調(diào)速，其性能遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過以往任何交、直流調(diào)速方式。而且結(jié)構(gòu)簡單，調(diào)速范圍寬、調(diào)速精度高、安裝調(diào)試使用方便、保護(hù)功能完善、運(yùn)行穩(wěn)定可靠、節(jié)能效果顯著，已經(jīng)成為交流電機(jī)調(diào)速的最新潮流。

二、變頻節(jié)能原理：
　　1. 風(fēng)機(jī)運(yùn)行曲線 
  

　　采用變頻器對風(fēng)機(jī)進(jìn)行控制，屬于減少空氣動力的節(jié)電方法，它和一般常用的調(diào)節(jié)風(fēng)門控制風(fēng)量的方法比較， 具有明顯的節(jié)電效果。
由圖可以說明其節(jié)電原理：
　　圖中，曲線（1）為風(fēng)機(jī)在恒定轉(zhuǎn)速n1下的風(fēng)壓一風(fēng)量（H―Q）特性，曲線（2） 為管網(wǎng)風(fēng)阻特性（風(fēng)門全開）。曲線（4） 為變頻運(yùn)行特性（風(fēng)門全開）
　　假設(shè)風(fēng)機(jī)工作在A點(diǎn)效率最高，此時風(fēng)壓為H2，風(fēng)量為Q1，軸功率N1與Q1、H2的乘積成正比，在圖中可用面積AH2OQ1表示。如果生產(chǎn)工藝要求，風(fēng)量需要從Q1減至Q2，這時用調(diào)節(jié)風(fēng)門的方法相當(dāng)于增加管網(wǎng)阻力，使管網(wǎng)阻力特性變到曲線（3），系統(tǒng)由原來的工況點(diǎn)A變到新的工況點(diǎn)B運(yùn)行。從圖中看出，風(fēng)壓反而增加，軸功率與面積BH1OQ2成正比。顯然，軸功率下降不大。如果采用變頻器調(diào)速控制方式，風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速由n1降到 n2，根據(jù)風(fēng)機(jī)參數(shù)的比例定律，畫出在轉(zhuǎn)速n2風(fēng)量（Q―H）特性，如曲線（4）所示。可見在滿足同樣風(fēng)量Q2的情況下，風(fēng)壓H3大幅度降低，功率N3隨著顯著減少，用面積CH3OQ2表示。節(jié)省的功率△N=（H1-H3）?Q2，用面積BH1H3C表示。顯然，節(jié)能的經(jīng)濟(jì)效果是十分明顯的。
  
　　2.風(fēng)機(jī)在不同頻率下的節(jié)能率

　　風(fēng)機(jī)是傳送氣體的機(jī)械設(shè)備，水泵是傳送液體的機(jī)械設(shè)備，二者都是將電動機(jī)的軸功率轉(zhuǎn)變?yōu)榱黧w的機(jī)械能的一種機(jī)械，二者的工作原理基本相同。
　　從流體力學(xué)原理得知，風(fēng)機(jī)風(fēng)量及水泵水流量與電機(jī)轉(zhuǎn)速功率相關(guān)：風(fēng)機(jī)水泵的風(fēng)量（流量）與風(fēng)機(jī)水泵（電機(jī)）的轉(zhuǎn)速成正比，風(fēng)機(jī)的風(fēng)壓、水泵的揚(yáng)程與風(fēng)機(jī)水泵（電機(jī)）的轉(zhuǎn)速的平方成正比，風(fēng)機(jī)水泵的軸功率等于風(fēng)量與風(fēng)壓、流量與揚(yáng)程的乘積，故風(fēng)機(jī)水泵的軸功率與風(fēng)機(jī)水泵（電機(jī)）的轉(zhuǎn)速的二次方成正比（即風(fēng)機(jī)水泵的軸功率與供電頻率的二次方成正比）：