2024年4月20日发(作者：win7主题美化)

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Ｓｐｅｃｉａｌ　Ｆｏｃｕｓ特别关注　

变频调速技术　

是目前世界公认　

的电机节电技术　

之一，具有调速范　

围宽、调速精度　

高、动态响应快、　

运行效率高、系统　

功率因数高、操作　

方便等一系列优　

点．也成为当今　

改造传统工业、改　

善工艺流程、提高　

生产过程自动化　

水平、提高产品质　

量、推动技术进步　

的主要手段之一。　

化工节能变频先行　

在化工行业中．变　

频调速技术广泛　

变频技术在化工行业节能改造中的应用　

应用于风机、泵　

类、搅拌机、离心　

分离机、压缩机等　

口杜俊明　

电机系统与设备。　

电机系统在设计过程中，需要考虑建设前、后长期　

调速、滑差调速、整流子电机调速、液力偶合调速、串　

工艺要求的差异和过载、重载启动、系统安全等因素，　

极调速及直流调速等落后的调速方式，并与ＰＬＣ、上位　

因此都留有一定的余量。这些电动机大多在低的电能利　

机等进行配合，可以实现生产的高精度控制，提高生产　

用率下运行，耗电量过大，浪费严重。　

效率，使产品品质明显改善，提高产品市场竞争力；可　

变频器通过调整输出频率来改变电机转速，以达到　

以使设备运行更加稳定可靠，提高产量，大幅度减少设　

交流电机调速的目的。采用变频器进行变频调速，可使　

备维护费用，降低生产成本；同时提高了生产自动化水　

电动机回到高效运行状态，是最佳的调速和节能方式。　

平，改善了生产环境，减少了工人的劳动强度。使用变　

变频器通过降低电机转速减少输出功耗，实现“按需供　

频器是企业设备改造、产品更新换代的重要途径。　

能”。用于风机、泵类等平方律特性负载，可达到５０％　

的节能率；用于其他工艺要求调速的负载，也可获得　

变频器在化工厂风机上的应用　

１０％一４０％的节能效果。设备的转速降低后，可减少磨损，　

济南裕兴化工总厂是一家生产硫酸的大型企业，年　

延长使用寿命，获得可观的间接经济效益。　

用电量巨大，如何节约电能已经成为该厂降低成本的重　

同时，我国正处在工业化初期阶段，大量工业生产　

要措施。该厂供风系统采用３５０ｋＷ、３８０Ｖ风机，靠调　

设备陈旧，生产工艺落后，产品品质得不到保证，市场　节风道挡板控制送风量以适应生产负荷的变化。由于投　

竞争力不强。使用变频器进行交流变频调速，取代变极　建时风机选型较大，出现“大马拉小车　隋况，大部分　

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电能被消耗在风　

道挡板上，从而　

。

采用变频器改造的效果　

该系统风机电机为３５０ｋＷ、额定电流６２９Ａ、２极。　

原工频工作时，每小时耗电约３１７ｋＷｈ（有功）；在投　

入变频系统运行后，平均每小时耗电２０７ｋＷｈ（有功）。　

使风机效率下降。　

该系统在运　

行过程中采用自　

耦降压启动方式，　

但启动电流仍然　

较大，电机受到　

的机械、电气冲　

击较大，经常发　

生转子笼条断裂　

的事故。　

电路结构图　

为了解决上　

述问题，决定对　

送风机控制系统进行改造，利用电机变频调速方法实现送　

风量控制、电机软启动，达到节能和实现稳定控制的目的。　

改造方案　

在原电机与开关之问增加一套变频装置，并保留了　

原有工频回路做旁路，其电路结构图如下图所示。　

图中，变频器采用希望森兰变频器制造有限公司　

生产的ＳＢ６１Ｐ３７５ＫＷ矢量型全能王变频器，它是该系　

统的核心。变频器的输出电压为０～３８０Ｖ，输出频率　

为０～４００Ｈｚ。在实际使用中，变频器上限频率设置为　

５０Ｈｚ。它由高性能数字处理器ＤＳＰ控制，功率元件采　

用ＩＧＢＴ模块，具有输入、输出波形好，谐波小等优点。　

ＳＢ６１Ｐ变频器保护功能齐全，包含了过压、过流、欠压、　

缺相、短路、过热、瞬时停电保护等，能有效地保护电　

机及自身装置，并且可查询出现故障时各参数变化的记　

录，大大地简化了维护的工作量。　

变频器采用高精度调节电位器来给定输出频率，根　

据需要的风量在现场调速。电位器通过屏蔽线与变频器　

控制器连接，并且设置了低通滤波器以提高控制精度。　

通过Ｙ１端口的输出频率信号作为现场监控。由于采用　

了电气互锁装置，使系统不会出现误操作等意外事故。　

“变频器可通过降低电机转速　

减少输出功耗，实现‘按需　

供能’。”　

——

希望森兰变频器制造　

公司副总工程师杜俊明　

通过计算可得出该系统总投资２０余万元，每年收益　

４３．４万元，所以该项目投资回收年限只有半年，在生产　

效率提高的同时，降低了生产成本，效益十分显著。系　

统使用至今运行稳定，从未出现任何故障。　

变频器在氢压缩机上的应用　

在工业生产中，压缩空气的使用非常普遍。在工厂内，　

若干台空气压缩机安装在一处构成一个空压机站。某化工　

实业有限公司有一空压机站，安装有３台１１０ｋＷ往复式　

活塞空压机，用来压缩氢气。由于生产上使用氢气的不均　

匀性，用气量总是在动态变化，有时需要同时运行数台氢　

压缩机供气，而有时连一台氢压缩机的产气都用不完，但　

氢压缩机仍在全速运行。氢压缩机在出厂时都配套有排气　

压力调节装置，储气罐内的氢气压力超过设定压力时，压　

缩机阀门自动关闭，压缩机进入空转卸荷状态。当储气罐　

内氢气低于设定的压力时，压缩机阀门自动开启，压缩机　

又进入满载工作状态。满载时，空压机的工作电流接近电　

动机额定电流；空转卸荷时，空压机的工作电流约为电动　

机额定电流的５０％。这部分电流并未做有用功，而是机械　

在额定转速下的空转损耗。虽然这种调节装置也能调节压　

力，但压力的调节精度低，压力波动大。压缩机总是处于　

额定转速下工作，机械磨损大，电耗高。　

变频恒压供气　

降低压缩机转速调节供气压力，是达到压缩机经济　

运行的有效方法，而变频调速方法，是一种高效的调速　

方法。考虑在储气罐上安装一只压力变送器，将压力信　

号反馈到变频器的端子上，构成恒压供气系统，供气压　

力０．８ＭＰａ。本例选用一台森兰ＳＢ１２Ｓ１３２ＫＷ变频器，　

压力变送气选用森纳斯ＤＧ１３Ｗ＝ＢＺ—Ａ，１．６ＭＰａ。　

变频器控制第一台压缩机，给定调节用变频器上的　

操作键盘，手动控制第二和第三台压缩机的起动／停止。　

运行时，第一台压缩机首先变频运行，当变频器的输出　

频率已达到５０Ｈｚ，但供气量仍不足时，人工起动第二和　

第三台的压缩机工作；如供气量大于给定值时，停止第　

二和第三台的压缩机工作。由于用气量的变化不很剧烈，　

人工对第二和第三台的压缩机的控制是一种较好的方法。　

氢气为可燃性气体，压缩机的工作场地有爆炸危险，　

ＳＢ１２Ｓ系列变频器的防护等级为ＩＰ２１，显然不能安装　

（下转第４７页）　

舷名声矗幸喀・２００７年第９期４５　

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三菱电机自动化（上海）有限公司　

丹佛斯集团　

三菱Ａ７００通用型变频器　

Ａ７００系列变频器是三菱电　

机新一代的高性能通用型变频　

ＶＬＴ　６０００系列变频器　

ｖＬＴ　６０００变频器是风　

机、水泵、暧通空调的专用　

器，其功率范围为０．４￣５００ｋＷ。　

这款最新Ａ７００汇总了以往三菱　

变频器中具有代表性的产品特　

变频器，可有效的降低能源　

消耗和运行成本。设计紧凑，　

能放置于极小的空间内。内　

点。常规控制性能方面吸取了　

Ａ５００的特点：过载能力强、控　

制功能多、适合大多数通用场　

合；矢量控制方面与Ｖ５００相当：　

置有安装、调试和运行所　

需的一切部件包括：ＲＦＩ滤　

波器、ＤＣ电抗器、双通道　

ＰＩＤ调节器、水泵控制器。　

此外，还可提供多种内置通　

工作于多种模式，速度、转矩、　

位置及各模式的切换，用途更广泛、　

更专业外型结构和辅助功能与Ｆ７００相同：通讯功能强、　

讯选件。自动能量优化（ＡＥＯ）能够在各种运行条件下，　

将变频器的电压输出优化至电机的实际需要，将电机功　

信号调整方面近似工业仪表的特点，调节余地大、使用　

更为方便。特别适全高端场合的应用。　

率的消耗减少至最低程度。　

时代集团　

ＡＢＢ集团　

ＴＶＦ２０００系列变频器　

时代集团公司成立于１９８４年，　

目前已发展成为一个拥有１５亿元资　

产，４Ｏ佘家分公司及２家海　

外分支机构，产品涉足　

检测仪器、试验机、焊　

ＡＣＳ　８００高效节能变频器　

Ａ　Ｃ　Ｓ　８　０　０　

可用于控制　

１．１～５００ｋＷ交　

流电机。ＡＣＳ　

８００系列传动产　

品最大的优点是在　

统一使用了相同的　

动向导、自定义编程、ＤＴＣ控制、通用备件、通用的　

接口技术，以及用于选型、调试和维护的通用软件工具。　

接设备、智能型变频器、　

配电自动化五大领域的　

高科技产业型经济实　

体。ＴＶＦ２０００系列是风　▲　

机、水泵专用型变频器。功率范围为０．３７～３１５ｋＷ。　

ＡＣＳ　８００的核心技术是直接转矩控制（ＤＴＣ）。它是目　

前最先进的交流异步电机的控制方式。ＤＴＣ稳定杰出　

其宽电压输入设计（＋２Ｏ％），更适合中国国情。可查　

询转矩、功率、电流、故障等３６种运行数据。内置　

的性能，使ＡＣＳ　８００适用于各种工业领域。ＡＢＢ交流　

传动持续不断地完善用户界面，启动向导的应用，使　

ＡＣＳ　８００的调试变得非常简便。与传统的参数编程相比，　

ＡＣＳ　８００的自定义编程具有更好的适应性。　

ＰＩＤ，方便组成闭环控制系统。具备标准Ｒ￥４８５通讯　

接口和丰富的可编程控制端子。ＰＦＣ功能可实现闭环　

多电机控制。具有节能省力、高效环保、节省空间、　

操作简单等特点。　

（上接第４５页）　

在有爆炸危险的场合。将变频安装在没有爆炸危险的配　

电房内，用远方控制盒在压缩机旁进行操作，远方控制　

盒也要考虑为本质安全型的。　

可节省轴功率。经实测节电率达到２６％，取得了较好的　

经济效益。　

小结　

交流变频调速技术作为高新技术和电动机控制技　

术，其应用已渗透到化工行业的各个技术部门，应用技　

术已非常成熟，并取得了良好的经济效益和社会效益。　

效果　

压缩机改造完成后经过三个月的运行，达到了预想　

的目的，供气质量大幅度提高。节能方面，压缩机消耗　

的轴功率就与压缩机的排气量成正比，可见减少排气量，　

在化工行业进一步推广普及变频调速技术，将会为加快　

我国的节能事业做出更多地贡献。面暖酒　

搬毛产矗十噶・２００７年第９期４７