第一篇：井下采煤系統(tǒng)變頻節(jié)能技術(shù)研究論文

摘要：介紹變頻技術(shù)的原理及作用，分析我國(guó)變頻技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀，并結(jié)合實(shí)際工作經(jīng)驗(yàn)，探討變頻節(jié)能技術(shù)在采煤機(jī)、皮帶運(yùn)輸機(jī)、刮板輸送機(jī)、通風(fēng)設(shè)備等采煤設(shè)備中的應(yīng)用，分析和展望變頻節(jié)能技術(shù)在井下采煤系統(tǒng)的應(yīng)用前景。變頻節(jié)能技術(shù)在井下采煤系統(tǒng)的應(yīng)用對(duì)節(jié)能降耗、提升效益起著重要的作用。

關(guān)鍵詞：變頻節(jié)能;采煤系統(tǒng);分析;前景

目前，能源緊缺已經(jīng)成為全世界面臨的嚴(yán)峻課題，我國(guó)的煤炭開(kāi)采行業(yè)現(xiàn)狀又不容樂(lè)觀。一方面，煤炭開(kāi)采技術(shù)相對(duì)落后，生產(chǎn)效率得不到顯著提高；另一方面，由于機(jī)械設(shè)備的落后和陳舊，使井下作業(yè)工人的生命安全也得不到有效保證[1]。隨著工業(yè)技術(shù)的發(fā)展完善和電子電力技術(shù)的日漸成熟，變頻節(jié)能技術(shù)得到了越來(lái)越廣泛的應(yīng)用。煤炭企業(yè)作為我國(guó)目前的耗能大戶，在用電耗能方面一直占據(jù)較大的比例。因此，對(duì)于礦山煤炭企業(yè)井下采煤系統(tǒng)生產(chǎn)的各個(gè)環(huán)節(jié)，有效地運(yùn)用變頻節(jié)能技術(shù)就顯得尤為迫切。

1、變頻節(jié)能技術(shù)概述

1.1 變頻技術(shù)的原理及作用

實(shí)際上，變頻技術(shù)的核心就是交流變頻調(diào)速器，簡(jiǎn)稱變頻器。所謂的變頻，是指將常規(guī)的工頻電源轉(zhuǎn)化為另一頻率的電能，從而達(dá)到節(jié)能降耗的目的。一般來(lái)講，這一過(guò)程，是通過(guò)利用半導(dǎo)體器件的改變來(lái)實(shí)現(xiàn)的。運(yùn)用變頻技術(shù)的關(guān)鍵目的是節(jié)能降耗，據(jù)統(tǒng)計(jì)，在某些特定的情況下，利用變頻技術(shù)可以實(shí)現(xiàn)節(jié)電40%以上，當(dāng)變頻技術(shù)用于風(fēng)機(jī)、泵類機(jī)械時(shí)可以省電50%，在要求調(diào)速的負(fù)載中，也能夠?qū)崿F(xiàn)最高節(jié)能40%的效果[2]。其中通過(guò)輕負(fù)載降低電壓來(lái)實(shí)現(xiàn)節(jié)能是變頻器節(jié)能的主要途徑。在具體的實(shí)踐工作中，如果僅僅通過(guò)降低電壓來(lái)拖動(dòng)轉(zhuǎn)矩負(fù)載，這樣對(duì)于轉(zhuǎn)速的改變并不大，對(duì)于節(jié)能的效果也并不理想。但是，如果將這種變頻技術(shù)應(yīng)用到風(fēng)機(jī)環(huán)境里，效果會(huì)大大不同。這主要是因?yàn)楫?dāng)風(fēng)機(jī)的風(fēng)量需求降低時(shí)，風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速大大降低，而風(fēng)機(jī)的耗能跟轉(zhuǎn)速的1.7次方成正比，所以此時(shí)電機(jī)的轉(zhuǎn)矩迅速降低，節(jié)能效果相當(dāng)明顯。而我們所探討的井下采煤系統(tǒng)主要就是通過(guò)運(yùn)用這種技術(shù)和原理來(lái)實(shí)現(xiàn)節(jié)能的。

1.2 變頻節(jié)能技術(shù)的發(fā)展歷程

交流變頻調(diào)速器起源于20世紀(jì)60年代初期，經(jīng)過(guò)近20年的發(fā)展，到20世紀(jì)80年代時(shí)在世界范圍內(nèi)的工業(yè)相對(duì)發(fā)達(dá)的國(guó)家中得到了廣泛的應(yīng)用。雖然，我國(guó)的變頻節(jié)能技術(shù)起步較晚，但是經(jīng)過(guò)眾多科研機(jī)構(gòu)和相關(guān)企業(yè)的不懈努力，我國(guó)的變頻節(jié)能技術(shù)得到了快速的發(fā)展，目前已趨于成熟，處于世界領(lǐng)先水平[3]?，F(xiàn)階段的節(jié)能變頻技術(shù)日漸成熟，在我國(guó)由于變頻帶來(lái)的年節(jié)電潛力有望超過(guò)三個(gè)葛洲壩水電站的發(fā)電量。

2、變頻節(jié)能技術(shù)在井下采煤系統(tǒng)中的應(yīng)用分析

由于井下采煤工作是一個(gè)系統(tǒng)性、連貫性的工作，各道工序相輔相成，因此變頻節(jié)能技術(shù)的應(yīng)用貫穿于井下采煤系統(tǒng)的各個(gè)環(huán)節(jié)。

2.1 變頻節(jié)能技術(shù)在采煤機(jī)中的應(yīng)用

在我國(guó)現(xiàn)階段的井下采煤系統(tǒng)中，使用的主流采煤機(jī)型是電牽引雙滾筒采煤機(jī)。原有的采煤機(jī)的變頻調(diào)速系統(tǒng)已經(jīng)得到了長(zhǎng)足的發(fā)展和完善，假設(shè)兩臺(tái)電機(jī)是1.5kW，那么“一拖二”就要選至少3kW的變頻器，但是“一拖一”設(shè)備只選1.5kW的就夠了，因?yàn)椤耙煌隙钡呢?fù)載是2個(gè)電機(jī)在運(yùn)行，“一拖一”設(shè)備就是始終一臺(tái)在用。所以，原有的“一拖二”逐漸被“一拖一”所取代。另外，變頻器輸出側(cè)為PWM波，電機(jī)電纜與大地之間有長(zhǎng)電纜的電容效應(yīng)，使用帶屏蔽層的電纜時(shí)，電容效應(yīng)更加明顯。在變頻器實(shí)際工作時(shí)，由于使用了四象限變頻器調(diào)速電牽引，就可以實(shí)現(xiàn)原牽引速度不變，避免機(jī)械設(shè)備出現(xiàn)下滑跑車，同時(shí)使操作更加靈活、控制更為簡(jiǎn)便[4]。

2.2 變頻節(jié)能技術(shù)在皮帶運(yùn)輸機(jī)中的應(yīng)用

皮帶運(yùn)輸機(jī)在井下采煤系統(tǒng)中的使用，既可以有力保障井下作業(yè)人員的安全，又可以大大提高井下工作效率，解放勞動(dòng)力。在以往的井下作業(yè)過(guò)程中，一般是采用液力耦合器來(lái)實(shí)現(xiàn)皮帶機(jī)的軟啟動(dòng)，這種方法不僅能耗高，而且時(shí)間一長(zhǎng)容易引起皮帶老化甚至斷裂。從原理上來(lái)講，在皮帶運(yùn)輸機(jī)中使用變頻節(jié)能技術(shù)主要是通過(guò)降低電機(jī)啟動(dòng)時(shí)的電流波動(dòng)來(lái)減少電機(jī)內(nèi)部的機(jī)械發(fā)熱和慣性沖擊，同時(shí)使得皮帶機(jī)的傳輸功能得到充分發(fā)揮，最大限度提升安全性能和生產(chǎn)效率。

2.3 變頻節(jié)能技術(shù)在刮板輸送機(jī)中的應(yīng)用

現(xiàn)階段，在現(xiàn)有的井下采煤工作面內(nèi)，刮板輸送機(jī)的井下作用已經(jīng)不僅僅局限于運(yùn)送原煤和各種作業(yè)物料，同時(shí)也是采煤機(jī)的作業(yè)軌道，所以刮板輸送機(jī)是現(xiàn)代化采煤工業(yè)領(lǐng)域必不可少的重要設(shè)備。只有刮板輸送機(jī)持續(xù)、正常運(yùn)轉(zhuǎn)才能保證采煤工作面的整體運(yùn)行。固定式和移動(dòng)式是刮板輸送機(jī)的兩種常見(jiàn)類型，在用于煤炭工業(yè)時(shí)，其輸送能力可以達(dá)到30～120t/h，鏈條速度最高可以達(dá)到1.0m/s，這就造成了刮板輸送機(jī)的空載功率消耗較大，約為總功率的30%。因此，變頻節(jié)能技術(shù)在刮板輸送機(jī)中的應(yīng)用，可以使空載能耗顯著降低，有效降低生產(chǎn)成本，保障采煤作業(yè)持續(xù)運(yùn)行。

2.4 變頻節(jié)能技術(shù)在通風(fēng)設(shè)備中的應(yīng)用

由于礦井開(kāi)采作業(yè)工期長(zhǎng)，所以通風(fēng)設(shè)備長(zhǎng)期處于高負(fù)荷運(yùn)轉(zhuǎn)，消耗大量電能，屬于井下作業(yè)中的高耗能設(shè)備。因此，變頻節(jié)能技術(shù)的應(yīng)用必不可少。現(xiàn)階段，經(jīng)過(guò)變頻技術(shù)改造過(guò)的通風(fēng)設(shè)備已經(jīng)逐漸取代了過(guò)去傳統(tǒng)的以恒定運(yùn)行為主的通風(fēng)設(shè)備。這樣，不但可以根據(jù)實(shí)際工作需求調(diào)節(jié)通風(fēng)量，而且可以預(yù)防電流沖擊帶來(lái)的設(shè)備損害，實(shí)現(xiàn)電功率的合理分配，有效降低通風(fēng)設(shè)備的作業(yè)強(qiáng)度，減少維護(hù)頻次和延長(zhǎng)設(shè)備使用壽命。

3、變頻節(jié)能技術(shù)在井下采煤系統(tǒng)的應(yīng)用前景分析

我國(guó)的礦山資源豐富，煤炭開(kāi)采企業(yè)仍有較大的發(fā)展空間，因此對(duì)于變頻節(jié)能設(shè)備的需求量也很大。同時(shí)，節(jié)能降耗和改善井下作業(yè)人人員的工作環(huán)境是煤炭產(chǎn)業(yè)的發(fā)展趨勢(shì)，伴隨著電子智能技術(shù)的進(jìn)一步發(fā)展，變頻節(jié)能設(shè)備的應(yīng)用和控制必將在煤炭企業(yè)的發(fā)展過(guò)程中發(fā)揮越來(lái)越重要的作用。

4、結(jié)語(yǔ)

變頻節(jié)能技術(shù)在井下采煤系統(tǒng)中的應(yīng)用，一方面，可以通過(guò)改善井下工人的作業(yè)環(huán)境，提高生產(chǎn)效率，強(qiáng)化設(shè)備的精細(xì)化控制，保證安全生產(chǎn)等來(lái)滿足煤礦企業(yè)的相關(guān)生產(chǎn)需求。另一方面，變頻技術(shù)的使用能夠有效地降低機(jī)械損耗、改善運(yùn)行狀態(tài)、延長(zhǎng)設(shè)備使用壽命以及降低能量損耗達(dá)到節(jié)能環(huán)保的目的。因此，相關(guān)的專家學(xué)者和行業(yè)工作者還需要通過(guò)不懈努力進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)變頻節(jié)能相關(guān)技術(shù)的不斷創(chuàng)新。

參考文獻(xiàn)

[1]王明敏.變頻節(jié)能技術(shù)在煤礦通風(fēng)機(jī)中的應(yīng)用分析[J].中國(guó)科技縱橫，2014（1）：190.[2]韓煥勝.變頻節(jié)能技術(shù)在煤礦通風(fēng)工作中的應(yīng)用[C]//煤炭經(jīng)濟(jì)管理新論（第7輯）.第八屆中國(guó)煤炭經(jīng)濟(jì)管理論壇暨第二屆中國(guó)煤炭學(xué)會(huì)經(jīng)濟(jì)管理專業(yè)委員會(huì)工作會(huì)議（2007）.北京：中國(guó)煤炭學(xué)會(huì)，2007：174-175.[3]王朝福.淺談變頻調(diào)速技術(shù)在煤礦運(yùn)輸系統(tǒng)中的節(jié)能應(yīng)用[J].科技創(chuàng)新與應(yīng)用，2014（4）：294.[4]趙志宏，李志強(qiáng).淺談煤礦機(jī)電設(shè)備變頻控制技術(shù)[J].企業(yè)技術(shù)開(kāi)發(fā)，2010，29（10）：126.

第二篇：中央空調(diào)系統(tǒng)變頻節(jié)能改造方案

中央空調(diào)系統(tǒng)變頻節(jié)能改造方案

點(diǎn)擊數(shù)： 465

劉佳暢

摘要 在我國(guó)經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展的大背景下，能源（水、電、油）的消耗在企業(yè)中所占的比重越來(lái)越高，也受到愈來(lái)愈大的重視。同時(shí)由于房地產(chǎn)的快速發(fā)展需求，中央空調(diào)的市場(chǎng)需求呈現(xiàn)強(qiáng)勁的增長(zhǎng)趨勢(shì)。在市場(chǎng)容量不斷增大的吸引下，越來(lái)越多的廠家加入到商用中央空調(diào)的領(lǐng)域。變頻技術(shù)應(yīng)用于中央空調(diào)系統(tǒng)，對(duì)提升中央空調(diào)自動(dòng)化水平、降低能耗、減少對(duì)電網(wǎng)的沖擊、延長(zhǎng)機(jī)械及管網(wǎng)的使用壽命，都具有重要的意義。

關(guān)鍵字 中央空調(diào)系統(tǒng)；水泵；風(fēng)機(jī)；變頻器

Abstract

Keywords 概述

中央空調(diào)系統(tǒng)在現(xiàn)代企業(yè)及生活環(huán)境改善方面極為普遍，而且是某些生活環(huán)境或生產(chǎn)工序中所必須配備的，即所謂人造環(huán)境，不僅是溫度的要求，還有濕度、潔凈度等。之所以要求配置中央空調(diào)系統(tǒng)，目的在于提高產(chǎn)品質(zhì)量，提高人的舒適度，而且集中供冷供熱效率高，便于管理，節(jié)省投資等。為此，幾乎所有企業(yè)、高層商廈、商務(wù)大樓、會(huì)場(chǎng)、劇場(chǎng)、辦公室、圖書館、賓館、商場(chǎng)、超市、酒店、娛樂(lè)場(chǎng)、體育館等中大型建筑上都采用中央空調(diào)，它是現(xiàn)代大型建筑物不可缺少的配套設(shè)施之一，但由于它的電能消耗非常之大，是用電大戶，幾乎占了用電量的50%以上，因此其日常開(kāi)支費(fèi)用很大。

中央空調(diào)系統(tǒng)都是按最大負(fù)載并增加一定余量設(shè)計(jì)的，而實(shí)際上在一年中，滿負(fù)載下運(yùn)行最多只有十多天，甚至十多個(gè)小時(shí)，絕大部分時(shí)間負(fù)載都在70%以下運(yùn)行。通常，中央空調(diào)系統(tǒng)中冷凍主機(jī)的負(fù)荷能隨季節(jié)氣溫變化自動(dòng)調(diào)節(jié)負(fù)載，而與冷凍主機(jī)相匹配的冷凍泵、冷卻泵卻不能自動(dòng)調(diào)節(jié)負(fù)載，幾乎長(zhǎng)期在100%負(fù)載下運(yùn)行，造成了能量的極大浪費(fèi)，也惡化了中央空調(diào)的運(yùn)行環(huán)境和運(yùn)行質(zhì)量。

隨著變頻技術(shù)的日益成熟，利用變頻器、PLC、D/A轉(zhuǎn)換模塊、溫度傳感器、溫度模塊等部件的有機(jī)結(jié)合，可構(gòu)成溫差閉環(huán)自動(dòng)控制系統(tǒng)，自動(dòng)調(diào)節(jié)水泵的輸出流量。采用變頻調(diào)速技術(shù)不僅能使商場(chǎng)室溫維持在所期望的狀態(tài)，讓人感到舒適滿意，使整個(gè)系統(tǒng)工作狀態(tài)平緩穩(wěn)定，更重要的是其節(jié)能效果高達(dá)30%以上，能帶來(lái)很好的經(jīng)濟(jì)效益。中央空調(diào)系統(tǒng)構(gòu)成及工作原理

如圖1所示，中央空調(diào)系統(tǒng)主要由以下幾個(gè)部分組成。2.1 冷凍機(jī)組

通往各個(gè)房間的循環(huán)水經(jīng)由冷凍機(jī)組進(jìn)行“內(nèi)部熱交換”作用，使冷凍水降溫為5~7℃。并通過(guò)循環(huán)水系統(tǒng)向各個(gè)空調(diào)點(diǎn)提供外部熱交換源。內(nèi)部熱交換產(chǎn)生的熱量，通過(guò)冷卻水系統(tǒng)在冷卻塔中向空氣中排放。內(nèi)部熱交換系統(tǒng)是中央空調(diào)的“制冷源”。2.2 冷凍水塔

用于為冷凍機(jī)組提供“冷卻水”。2.3 “外部熱交換”系統(tǒng)

此系統(tǒng)由兩個(gè)循環(huán)水系統(tǒng)組成：

1）冷凍水循環(huán)系統(tǒng)由冷凍泵及冷凍管道組成。

從冷凍機(jī)組流出的冷凍水由冷凍泵加壓送入冷凍水管道，在各個(gè)房間內(nèi)進(jìn)行熱交換，帶走房間內(nèi)的熱量，使房間內(nèi)的溫度下降；

2）冷卻水循環(huán)系統(tǒng)由冷卻泵、冷卻水管道及冷卻塔組成。冷凍機(jī)組進(jìn)行熱交換，使水溫冷卻的同時(shí)，必將釋放大量的熱量，該熱量被冷卻水吸收，促使冷卻水溫度升高，冷卻泵將升了溫的冷卻水壓入水塔，使之在冷卻塔中與大氣進(jìn)行熱交換，然后再將降了溫的冷卻水，送回到冷凍機(jī)組，如此不斷循環(huán)，帶走冷凍機(jī)組所釋放的熱量。

2.4 冷卻風(fēng)機(jī)

1）室內(nèi)風(fēng)機(jī)安裝于所有需要降溫的房間內(nèi)，用于將由冷凍水冷卻了的冷空氣吹入房間，加速房間內(nèi)的熱交換。2）冷卻塔風(fēng)機(jī)用于降低冷卻塔中的水溫，加速將“回水”帶回的熱量散發(fā)到大氣中去。

中央空調(diào)系統(tǒng)的四個(gè)部分都可以實(shí)施節(jié)電改造，但冷凍水機(jī)組和冷卻水機(jī)組改造后的節(jié)電效果最為理想。因此我們將重點(diǎn)闡述對(duì)冷凍機(jī)組和冷卻機(jī)組的變頻調(diào)速技術(shù)改造，次要說(shuō)明冷卻風(fēng)機(jī)的變頻調(diào)速技術(shù)改造。3 中央空調(diào)系統(tǒng)變頻改造的具體方案

現(xiàn)將淅江省嘉興市某集團(tuán)公司辦公樓的中央空調(diào)系統(tǒng)的變頻節(jié)能改造方案做一具體介紹。3.1 中央空調(diào)原系統(tǒng)存在的問(wèn)題

該集團(tuán)中央空調(diào)系統(tǒng)改造前的主要設(shè)備和控制方式：

1）450 t冷氣主機(jī)2臺(tái)，型號(hào)為特靈二極式離心機(jī)，兩臺(tái)并聯(lián)運(yùn)行； 2）冷凍水泵2臺(tái)，揚(yáng)程28 m，配用功率45 kW；

3）冷卻水泵有2臺(tái)，揚(yáng)程35m，配用功率75 kW，冷凍水泵與冷卻水泵均采用一用一備的方式運(yùn)行； 4）冷卻塔2臺(tái)，風(fēng)扇電機(jī)11 kW，并聯(lián)運(yùn)行，室內(nèi)風(fēng)機(jī)4臺(tái)，5.5 kW，并聯(lián)運(yùn)行。

該集團(tuán)是一家合資企業(yè)，為了給員工營(yíng)造一個(gè)良好的工作環(huán)境，辦公樓大部分空間采用全封密的模式，因此公司大部分空間自然通風(fēng)效果不好，所以對(duì)夏季冷氣質(zhì)量的要求較高。除了一些節(jié)假日外，其它時(shí)間中央空調(diào)都是全開(kāi)的。由于中央空調(diào)系統(tǒng)設(shè)計(jì)時(shí)按天氣最熱、負(fù)荷最大時(shí)設(shè)計(jì)，且留有10%~20%的設(shè)計(jì)余量。其中冷凍主機(jī)可以根據(jù)負(fù)載變化隨之加載或減載，冷凍水泵和冷卻水泵卻不能隨負(fù)載變化作出相應(yīng)的調(diào)節(jié)。這樣，冷凍水、冷卻水系統(tǒng)幾乎長(zhǎng)期在大流量、小溫差的狀態(tài)下運(yùn)行，造成了能量的極大浪費(fèi)。原系統(tǒng)中冷凍、冷卻水泵采用的均是Y-△起動(dòng)方式，電機(jī)的起動(dòng)電流均為其額定電流的3~4 倍，在如此大的電流沖擊下，接觸器的使用壽命大大下降；同時(shí)，啟動(dòng)時(shí)的機(jī)械沖擊和停泵時(shí)的水錘現(xiàn)象，容易對(duì)機(jī)械部件、軸承、閥門和管道等造成破壞，從而增加維修工作量、維修費(fèi)用，設(shè)備也容易老化。

另外，由于冷凍泵軸輸送的冷量不能跟隨系統(tǒng)實(shí)際負(fù)荷的變化，其熱力工況的平衡只能由人工調(diào)整冷凍主機(jī)出水溫度，結(jié)果只能是用大流量獲得小溫差。這樣，不僅浪費(fèi)能量，也惡化了系統(tǒng)的運(yùn)行環(huán)

境與運(yùn)行質(zhì)量。特別是在環(huán)境溫度偏低、某些末端設(shè)備溫控稍有失靈或靈敏度不高時(shí)，將會(huì)導(dǎo)致大面積空調(diào)室溫偏冷，感覺(jué)不適，嚴(yán)重干擾中央空調(diào)系統(tǒng)的運(yùn)行質(zhì)量。

針對(duì)上述實(shí)際情況，對(duì)該集團(tuán)的中央空調(diào)系統(tǒng)實(shí)施了利用變頻器、人機(jī)界面、PLC、數(shù)模轉(zhuǎn)換模塊、溫度模塊、溫度傳感器等構(gòu)成的溫差閉環(huán)自動(dòng)調(diào)速系統(tǒng)的方案。主要對(duì)冷凍、冷卻水泵進(jìn)行了變頻調(diào)速技術(shù)改造，達(dá)到節(jié)約電能、穩(wěn)定系統(tǒng)、延長(zhǎng)設(shè)備壽命，提高環(huán)境舒適度的目的。3.2 中央空調(diào)系統(tǒng)節(jié)能改造的具體方案

對(duì)該中央空調(diào)節(jié)能系統(tǒng)進(jìn)行變頻節(jié)能改造的具體裝機(jī)清單如表1所列。

3.2.1 變頻節(jié)電原理

由流體傳輸設(shè)備（水泵、風(fēng)機(jī)）的工作原理可知：水泵、風(fēng)機(jī)的流量（風(fēng)量）與其轉(zhuǎn)速成正比；水泵、風(fēng)機(jī)的壓力（揚(yáng)程）與其轉(zhuǎn)速的平方成正比；而水泵、風(fēng)機(jī)的軸功率等于流量與壓力的乘積，故水泵、風(fēng)機(jī)的軸功率與其轉(zhuǎn)速的三次方成正比（即與電源頻率的

三次方成正比）。變頻器節(jié)能的效果是十分顯著的，這種節(jié)能回報(bào)是看得見(jiàn)的。特別是調(diào)節(jié)范圍大、啟動(dòng)電流大的系統(tǒng)及設(shè)備，通過(guò)圖2 可以直觀地看出在流量變化時(shí)只要對(duì)轉(zhuǎn)速（頻率）稍作改變就會(huì)使水泵軸功率有更大程度上的改變，此特點(diǎn)使得使用變頻器進(jìn)行調(diào)速成為一種趨勢(shì)，而且不斷深入并應(yīng)用于各行各業(yè)的調(diào)速領(lǐng)域。根據(jù)上述原理可知：改變水泵、風(fēng)機(jī)的轉(zhuǎn)速就可改變水泵、風(fēng)機(jī)的輸出功率。

圖中陰影部分為同一臺(tái)水泵的工頻運(yùn)行狀態(tài)與變頻運(yùn)行狀態(tài)在隨著流量變化所消耗的功率差。3.2.2 系統(tǒng)電路設(shè)計(jì)和控制方式

根據(jù)中央空調(diào)系統(tǒng)冷卻水系統(tǒng)的一般裝機(jī)形式，建議在冷卻水系統(tǒng)和冷凍水系統(tǒng)各裝兩套傳動(dòng)之星SD-YP 系列一體化變頻調(diào)速控制柜，其中冷卻變頻調(diào)速控制柜供兩臺(tái)冷卻水泵切換（循環(huán)）使用，冷凍變頻調(diào)速控制柜供兩臺(tái)冷凍水泵切換（循環(huán)）使用。變頻節(jié)能調(diào)速系統(tǒng)是在保留原工頻系統(tǒng)的基礎(chǔ)上改裝的，變頻節(jié)能系統(tǒng)的聯(lián)動(dòng)控制功能與原工頻系統(tǒng)的聯(lián)動(dòng)控制功能相同，變頻節(jié)能系統(tǒng)與原工頻系統(tǒng)之間設(shè)置了聯(lián)鎖保護(hù)，以確保系統(tǒng)工作安全。利用變頻器、人機(jī)界面、PLC、數(shù)模轉(zhuǎn)換模塊、溫度傳感器、溫度模塊等器件的有機(jī)結(jié)合，構(gòu)成溫差閉環(huán)自動(dòng)控制系統(tǒng)，自動(dòng)調(diào)節(jié)水泵的輸出流量，為達(dá)到節(jié)能的目的提供了可靠的技術(shù)條件。如圖3所示，給出了主電路具體的改造方案。

3.2.3 系統(tǒng)主電路的控制設(shè)計(jì)

根據(jù)具體情況，同時(shí)考慮到成本控制，盡可能地利用原有的電器設(shè)備。冷凍水泵及冷卻水泵均采用一用一備的運(yùn)行方式，因備用泵轉(zhuǎn)換時(shí)間與空調(diào)主機(jī)轉(zhuǎn)換時(shí)間一致，切換頻率不高，所以冷凍水泵和冷卻水泵電機(jī)的主備切換控制利用原有電器設(shè)備，通過(guò)接觸器、啟停按鈕、轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)進(jìn)行電氣和機(jī)械互鎖。確保每臺(tái)水泵只能由一臺(tái)變頻器拖動(dòng)，避免兩臺(tái)變頻器同時(shí)拖動(dòng)同一臺(tái)水泵造成交流短路事故；并且每臺(tái)變頻器任何時(shí)間只能拖動(dòng)一臺(tái)水泵，以免一臺(tái)變頻器同時(shí)拖動(dòng)兩臺(tái)水泵而過(guò)載。3.2.4 系統(tǒng)功能控制方式

上位機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)主要通過(guò)人機(jī)界面完成對(duì)工藝參數(shù)的檢測(cè)，各機(jī)組的協(xié)調(diào)控制以及數(shù)據(jù)的處理、分析等任務(wù)；下位機(jī)PLC主要完成數(shù)據(jù)采集，現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備的控制及聯(lián)鎖等功能。具體工作過(guò)程中，開(kāi)機(jī)時(shí)，開(kāi)啟冷水及冷卻水泵，由PLC控制冷水及冷卻水泵的啟停，由控制冷水及冷卻水泵的接觸器向制冷機(jī)發(fā)出聯(lián)鎖信號(hào)，開(kāi)啟制冷機(jī)，由變頻器、溫度傳感器、溫度模塊組成的溫差閉環(huán)控制電路對(duì)水泵進(jìn)行調(diào)速以控制工作流量，同時(shí)PLC控制冷卻塔根據(jù)溫度傳感

器信號(hào)自動(dòng)選擇開(kāi)啟臺(tái)數(shù)；當(dāng)過(guò)濾網(wǎng)前后壓差超出設(shè)定值時(shí)，PLC發(fā)出過(guò)濾堵塞報(bào)警信號(hào)；送風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速的快慢是由回風(fēng)溫度與系統(tǒng)設(shè)定值相比較后，用PID方式控制變頻器，從而調(diào)節(jié)風(fēng)機(jī)的轉(zhuǎn)速，達(dá)到調(diào)節(jié)回風(fēng)溫度的目的。停機(jī)時(shí)，關(guān)閉制冷機(jī)，冷水及冷卻水泵以及冷卻塔延時(shí)15 min 后自動(dòng)關(guān)閉。保護(hù)時(shí)，由壓力傳感器控制冷水及冷卻水的缺水保護(hù)，壓力偏低時(shí)自動(dòng)開(kāi)啟補(bǔ)水泵補(bǔ)水。

3.3 系統(tǒng)節(jié)能改造原理

變頻節(jié)能系統(tǒng)示意圖如圖4所示。

1）對(duì)冷凍泵進(jìn)行變頻改造PLC控制器通過(guò)溫度模塊及溫度傳感器將冷凍機(jī)的回水溫度和出水溫度讀入控制器內(nèi)存，并計(jì)算出溫差值；然后根據(jù)冷凍機(jī)的回水與出水的溫差值來(lái)控制變頻器的轉(zhuǎn)速，調(diào)

節(jié)出水的流量，控制熱交換的速度。溫差大，說(shuō)明室內(nèi)溫度高系統(tǒng)負(fù)荷大，應(yīng)提高冷凍泵的轉(zhuǎn)速，加快冷凍水的循環(huán)速度，加大流量，加快熱交換的速度；反之溫差小，則說(shuō)明室內(nèi)溫度低，系統(tǒng)負(fù)荷小，可降低冷凍泵的轉(zhuǎn)速，減緩冷凍水的循環(huán)速度，減小流量，降低熱交換的速度以節(jié)約電能。

2）對(duì)冷卻泵進(jìn)行變頻改造由于冷凍機(jī)組運(yùn)行時(shí)，其冷凝器的熱交換量是由冷卻水帶到冷卻塔散熱降溫，再由冷卻泵送到冷凝器進(jìn)行不斷循環(huán)的。冷卻水進(jìn)水出水溫差大，說(shuō)明冷凍機(jī)負(fù)荷大，需冷卻水帶走的熱量大，應(yīng)提高冷卻泵的轉(zhuǎn)速，加大冷卻水的循環(huán)量；溫差小，則說(shuō)明，冷凍機(jī)負(fù)荷小，需帶走的熱量小，可降低冷卻泵的轉(zhuǎn)速，減小冷卻水的循環(huán)量，以節(jié)約電能。

3）冷卻塔風(fēng)機(jī)變頻控制通過(guò)檢測(cè)冷卻塔水的溫度對(duì)冷卻塔風(fēng)機(jī)進(jìn)行變頻調(diào)速閉環(huán)控制，使冷卻塔水溫恒定在設(shè)定溫度，可以有效地節(jié)省風(fēng)機(jī)的電能額外損耗，能達(dá)到最佳節(jié)電效果。

4）室內(nèi)風(fēng)機(jī)組變頻控制通過(guò)檢測(cè)冷房溫度對(duì)變風(fēng)機(jī)組的風(fēng)機(jī)進(jìn)行變頻調(diào)速閉環(huán)控制，實(shí)現(xiàn)冷房溫度恒定在設(shè)定溫度。室內(nèi)風(fēng)機(jī)組變頻控制后可達(dá)到理想的節(jié)電效果，并且使空調(diào)效果更佳。

3.4 系統(tǒng)流量、壓力保障

本方案的調(diào)節(jié)方式采用閉環(huán)自動(dòng)調(diào)節(jié)控制，冷卻水泵系統(tǒng)和冷凍水泵系統(tǒng)的調(diào)節(jié)方式基本相同，用溫度傳感器對(duì)冷卻（冷凍）水在主機(jī)上的出口水溫進(jìn)行采樣，轉(zhuǎn)換成電量信號(hào)后送至溫控器將該信號(hào)

與設(shè)定值進(jìn)行比較運(yùn)算后輸出一模擬信號(hào)（一般為4~20 mA、0~10 V等）給PLC，由PLC、D/A轉(zhuǎn)換模塊、溫度傳感器、溫度模塊進(jìn)行溫差閉環(huán)控制，手動(dòng)/自動(dòng)切換和手動(dòng)頻率上升、下降由PLC控制，最后把數(shù)據(jù)傳送到上位機(jī)人機(jī)界面實(shí)行監(jiān)視控制。變頻器根據(jù)PLC 發(fā)出的模擬信號(hào)決定其輸出頻率，以達(dá)到改變水泵轉(zhuǎn)速并調(diào)節(jié)流量的目的。

冷卻（冷凍）水系統(tǒng)的變頻節(jié)能系統(tǒng)在實(shí)際使用中要考慮水泵的轉(zhuǎn)速與揚(yáng)程的平方成正比的關(guān)系，以及水泵的轉(zhuǎn)速與管損平方成正比的關(guān)系。在水泵的揚(yáng)程隨轉(zhuǎn)速的降低而降低的同時(shí)管道損失也在降 低，因此，系統(tǒng)對(duì)水泵揚(yáng)程的實(shí)際需求一樣要降低； 而通過(guò)設(shè)定變頻器下限頻率的方法又可保證系統(tǒng)對(duì)水泵揚(yáng)程的最低需求。供水壓力的穩(wěn)定和調(diào)節(jié)量可以通過(guò)PID參數(shù)的調(diào)整。當(dāng)供水需求量減少時(shí)，管道壓力逐漸升高，內(nèi)部PID調(diào)節(jié)器輸出頻率降低，當(dāng)變頻器輸出頻率低至0 Hz時(shí)，而管道在一設(shè)定時(shí)間內(nèi)還高于設(shè)定壓力，變頻器切斷當(dāng)前變頻控制泵，轉(zhuǎn)而控制下一個(gè)原工頻控制泵，變頻器在水泵控制轉(zhuǎn)換過(guò)程中，逐漸輪換使用水泵，使每個(gè)水泵的利用率均等，增加系統(tǒng)、管道壓力的穩(wěn)定性和可靠性。中央空調(diào)系統(tǒng)進(jìn)行變頻改造的優(yōu)點(diǎn)

變頻節(jié)能改造后除了可以節(jié)省大量的電能外還具有以下優(yōu)點(diǎn)：

1）電機(jī)起動(dòng)是軟起動(dòng)，電流從0 A到額定電流變化，減小了大電流對(duì)電機(jī)的沖擊； 2）電機(jī)軟起動(dòng)轉(zhuǎn)速?gòu)? 開(kāi)始緩慢升速，可以有效減少水泵或風(fēng)機(jī)的機(jī)械磨損；

3）變頻器是高性能的電力電子設(shè)備，具有較強(qiáng)的電機(jī)保護(hù)功能，能延長(zhǎng)系統(tǒng)各部件的使用壽命； 4）使室溫維持恒定，讓人感到舒適；

5）經(jīng)過(guò)改造后，可以使系統(tǒng)具有較高的可靠性，減少了環(huán)境噪音，減少了維修維護(hù)工作量。5 傳動(dòng)之星SD-YP系列一體化變頻器的優(yōu)點(diǎn) 1）采用獨(dú)特的空間矢量（SVPWM）調(diào)制方式； 2）操作簡(jiǎn)單，具有鍵盤鎖定功能，防止誤操作； 3）內(nèi)置PID功能，可接受多種給定、反饋信號(hào)；

4）具有節(jié)電、市電和停止三位鎖定開(kāi)關(guān)，便于轉(zhuǎn)換及管理； 5）保護(hù)功能完善，可遠(yuǎn)程控制； 6）超靜音優(yōu)化設(shè)計(jì)，降低電機(jī)噪聲；

7）安裝比較方便，不用改變?cè)械呐潆娫O(shè)施及環(huán)境； 8）穩(wěn)定整個(gè)系統(tǒng)的正常運(yùn)行，抗干擾能力強(qiáng)；

9）具有過(guò)載、過(guò)壓、過(guò)流、欠壓、電源缺相等自動(dòng)保護(hù)功能及聲光報(bào)警功能。6 結(jié)語(yǔ)

在科技日新月異的今天，積極推廣變頻調(diào)速節(jié)能技術(shù)的應(yīng)用，使其轉(zhuǎn)化為社會(huì)生產(chǎn)力，是我們工程技術(shù)人員應(yīng)盡的社會(huì)責(zé)任。對(duì)落后的設(shè)備生產(chǎn)工藝進(jìn)行技術(shù)革新，不僅可以提高生產(chǎn)質(zhì)量、生產(chǎn)效率，創(chuàng)造可觀的經(jīng)濟(jì)效益，對(duì)節(jié)能、環(huán)保等社會(huì)效益同樣有著重要的意義。隨著變頻器應(yīng)用普及時(shí)代的來(lái)臨，不僅擴(kuò)大了變頻器的應(yīng)用市場(chǎng)，而且為中央空調(diào)應(yīng)用也提出了新的課題。預(yù)計(jì)在不久的將來(lái)，由于變頻調(diào)速技術(shù)的介入，中央空調(diào)系統(tǒng)將真正地進(jìn)入經(jīng)濟(jì)

運(yùn)行時(shí)代，希望上述工作對(duì)于同仁們?cè)趥鹘y(tǒng)的電氣傳動(dòng)設(shè)備技術(shù)改造和推進(jìn)高新技術(shù)產(chǎn)品的普及應(yīng)用工作中能有所啟示和借鑒。

第三篇：注塑機(jī)變頻節(jié)能系統(tǒng)EMC解決方案（本站推薦）

注塑機(jī)變頻節(jié)能系統(tǒng)EMC解決方案 注塑機(jī)/變頻器/EMC調(diào)試 1 引言

注塑機(jī)和變頻器配套使用，可以達(dá)到節(jié)約能源（其節(jié)電率可達(dá)25%～65%），提高生產(chǎn)效率和產(chǎn)品質(zhì)量，降低油污染和噪聲污染，延長(zhǎng)機(jī)器使用壽命等優(yōu)點(diǎn)，從而得到了廣泛的應(yīng)用，為此采取成本低廉，合理實(shí)用的EMC解決方案，將成為保證設(shè)備正常可靠運(yùn)行的關(guān)鍵。2 注塑機(jī)電磁干擾的危害

（1）注塑機(jī)存在很多弱電信號(hào)電路，而這些弱電信號(hào)供電電路又與變頻器共用一個(gè)電源（通常，變頻器電源端在采取簡(jiǎn)單的EMC措施后，其電源端傳導(dǎo)干擾還很大，如圖1所示。此時(shí)弱電信號(hào)電路將非常脆弱，如不采取措施往往將非常容易被干擾，特別是傳感系統(tǒng)反饋回來(lái)的信號(hào)（這個(gè)反饋回來(lái)的信號(hào)要求精度相當(dāng)高），稍被干擾，就會(huì)影響反饋信號(hào)的精度，從而使注塑機(jī)注塑不到位，影響設(shè)備的正常使用。

圖1 普通變頻器在采取簡(jiǎn)單的EMC措施后電源端的傳導(dǎo)干擾頻譜圖

（2）由于變頻器的逆變部分高速開(kāi)和關(guān)及變頻器開(kāi)關(guān)電源部分開(kāi)關(guān)管的高速開(kāi)和關(guān)及時(shí)鐘，通訊部分電路的工作和傳輸，將產(chǎn)生非常大的輻射干擾信號(hào)，具體如圖2所示，如不采取措施，注塑機(jī)部分靠近變頻器的信號(hào)電纜及信號(hào)電路，將成為被干擾的受害對(duì)象，從而影響設(shè)備的正?？煽窟\(yùn)行，如果變頻器或者周邊設(shè)備發(fā)射的信號(hào)頻率剛好與注塑機(jī)控制部分某根信號(hào)電纜形成一定比例，將有可能達(dá)到100%接收的可能性，這個(gè)時(shí)候?qū)⒎浅？膳?，信?hào)電纜本身傳輸?shù)挠杏眯盘?hào)將被干擾信號(hào)覆蓋，從而使設(shè)備產(chǎn)生誤動(dòng)作，如果信號(hào)電纜在空閑時(shí)，就算沒(méi)有100%接收到干擾信號(hào)，其干擾信號(hào)被放大之后，也將可能使設(shè)備產(chǎn)生誤動(dòng)作。

圖2 普通變頻器在采取簡(jiǎn)單的EMC措施后，天線在5m處接收到的輻射干擾頻譜圖

（3）其次還有諸如諧波干擾，閃爍干擾等。3 注塑機(jī)變頻節(jié)能系統(tǒng)常見(jiàn)EMC解決方案 3.1 常見(jiàn)EMC解決方案示意圖

常見(jiàn)EMC解決方案示意圖如圖3所示。

圖3 常見(jiàn)EMC解決方案示意圖

3.2 EMC解決方案圖原理分析：

（1）關(guān)于選用磁環(huán)材料和串繞匝數(shù)

磁環(huán)1、2、4、5、6、7推薦使用錳鋅鐵氧體，串繞匝數(shù)越多越好，但也有飽和點(diǎn)，主要用于抑制傳導(dǎo)干擾（由于錳鋅鐵氧體磁導(dǎo)率高，通過(guò)增加穿過(guò)磁環(huán)的匝數(shù)，其磁導(dǎo)率更高，對(duì)低頻傳導(dǎo)干擾信號(hào)呈現(xiàn)阻抗也越大，此時(shí)，由于寄生電容增加，其高頻阻抗減少，對(duì)高頻輻射干擾效果不明顯，故錳鋅鐵氧體一般用來(lái)抑制低頻傳導(dǎo)干擾）。

磁環(huán)3推薦使用鎳鋅鐵氧體，串繞匝數(shù)一般3匝左右即可，主要用于抑制高頻輻射干擾（同理，由于鎳鋅鐵氧體，磁導(dǎo)率低，低頻阻抗少，而高頻阻抗大，故鎳鋅鐵氧體主要用來(lái)抑制輻射干擾）。還可以提到一個(gè)問(wèn)題的是，在EMC調(diào)試中，經(jīng)常會(huì)發(fā)現(xiàn)，當(dāng)在某根電纜串繞一個(gè)磁環(huán)時(shí)，然后再去測(cè)試騷擾功率，此時(shí)，可以從頻譜圖上發(fā)現(xiàn)，某些頻率段的dB值減少，而某些頻率段的dB值反而增加了。在這里筆者可以這樣解釋：當(dāng)電纜穿過(guò)鐵氧體時(shí)的等效電路在低頻和高頻時(shí)是不同的，在低頻時(shí)主要呈電感特性，高頻時(shí)是隨頻率變化的電阻。我們知道，電感本身并不消耗能量，而僅儲(chǔ)存能量，因此，電感會(huì)與電路中的電容構(gòu)成諧振電路，使某些頻率上的干擾增強(qiáng)，而電阻是要消耗能量的，從而從實(shí)質(zhì)上減少干擾。

（2）使用隔離變壓器的好處

● 隔離原副邊上的電氣連接，起到安全保護(hù)作用；

● 減少輸入端引入的干擾，同時(shí)對(duì)外界干擾也將減少。

（3）接地

在實(shí)際的EMC調(diào)試中，我們經(jīng)常會(huì)發(fā)現(xiàn)，良好的接地有時(shí)可以起到意想不到的效果，但有時(shí)，卻使干擾比之前更惡劣了，具體可以來(lái)看這樣一個(gè)例子（參見(jiàn)圖3），從傳感系統(tǒng)到變頻器AI1輸入端子間，通常使用屏蔽電纜，這時(shí)如果將屏蔽電纜單端接地到變頻器外殼地，我們往往會(huì)發(fā)現(xiàn)，變頻器AI1輸入端子零漂更嚴(yán)重了，這樣形成的后果是，注塑機(jī)注塑不到位，無(wú)法完成注塑。這個(gè)時(shí)候，可以用非常簡(jiǎn)單的道理來(lái)解釋這個(gè)原因：原本的出發(fā)點(diǎn)是通過(guò)屏蔽線接地，將屏蔽線上屏蔽的干擾信號(hào)導(dǎo)入到地，從而使屏蔽效果更好，但是此時(shí)糟糕的是，這個(gè)地已經(jīng)被其它共模干擾污染的相當(dāng)嚴(yán)重，這時(shí)原本比較干凈的屏蔽電纜，正好提供了部分共模干擾泄放的回路，使原本相對(duì)來(lái)說(shuō)干凈的屏蔽電纜被共模干擾污染了，從而使干擾更加嚴(yán)重。所以圖3中從傳感系統(tǒng)到AI1端子間和DI1及故障輸出到控制系統(tǒng)間，采用屏蔽電纜，但屏蔽電纜不接地，這樣可以起到屏蔽磁場(chǎng)的作用（注意對(duì)磁場(chǎng)屏蔽時(shí)其屏蔽電纜可以不接地）。屏蔽電纜接地一般遵從以下原則：強(qiáng)電屏蔽電纜要求良好接地，二次電路通訊、反饋回路屏蔽電纜不能與強(qiáng)電電纜共用一個(gè)地，如果接地，就要接到相對(duì)干凈的地（電磁干擾較小的地）。

（4）濾波器的選用及使用注意事項(xiàng)

在選用濾波器時(shí)，至少要知道五個(gè)參數(shù)：

插入損耗（插入損耗有共模插入損耗和差模插入損耗之分），抑制頻率范圍，工作電壓范圍，額定工作電流，絕緣電壓等。

然后根據(jù)自己的需要進(jìn)行合理選擇。在安裝時(shí)注意以下事項(xiàng)：

● 濾波器要就近靠近被濾波部分安裝；

● 濾波器的輸入輸出線不要靠得太近；

● 濾波器的接地端子要接到機(jī)箱或大金屬板上，最好是外殼大面積地貼在金屬機(jī)箱導(dǎo)電表面上。4 變頻器應(yīng)用現(xiàn)場(chǎng)常用EMC對(duì)策

（1）在電機(jī)線30m內(nèi)，可以考慮通過(guò)降低變頻器的載波來(lái)減輕干擾，這個(gè)辦法，有時(shí)候往往也是最容易操作，最無(wú)奈的辦法之一，通常將載波頻率控制在3kHz左右還是可以接受的（載波頻率減少，電機(jī)噪聲增大，而變頻器輸出線與線間漏電流減少）。

（2）檢查接地線

濾波器地一定要與被濾波部分良好地接到一個(gè)公共地上；

高頻信號(hào)電纜（300kHz以上的信號(hào)）采用多點(diǎn)接地，低頻信號(hào)電纜（300kHz以下的信號(hào)）采用單點(diǎn)接地，高低頻信號(hào)混合的地方采用混合接地；

斷開(kāi)或接上接地線進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)；

加大接地面積，盡量減短接地線或者接地片。

（3）關(guān)鍵信號(hào)電纜分別串繞一個(gè)錳鋅鐵氧體和鎳鋅鐵氧體磁環(huán)，注意串繞磁環(huán)時(shí)，一定要就近被干擾部分電路串繞。

（4）RST輸入加裝濾波器或串繞磁環(huán)。

（5）電機(jī)電纜長(zhǎng)度超過(guò)100m的，加裝輸出濾波器或電抗器。5 結(jié)束語(yǔ)

總之，現(xiàn)場(chǎng)的EMC調(diào)試與電路板上EMC調(diào)試完全不一樣，我們不可能在現(xiàn)場(chǎng)對(duì)電路板進(jìn)行整改。在現(xiàn)場(chǎng)，一定快速而準(zhǔn)確地定位問(wèn)題點(diǎn)，然后采取措施，這個(gè)時(shí)候，往往只是解決了表面上的問(wèn)題，而電路板整改，通常要深究問(wèn)題點(diǎn)，然后從原理上去解決問(wèn)題，說(shuō)白了，這個(gè)時(shí)候，我們是要從根本上解決問(wèn)題。同時(shí)，無(wú)論是現(xiàn)場(chǎng)EMC調(diào)試還是電路板上的EMC調(diào)試，一定不要忽略每一個(gè)細(xì)小的環(huán)節(jié)，有時(shí)往往是我們忽略的地方，卻能起到關(guān)鍵性的作用。

廖湘衡更多請(qǐng)?jiān)L問(wèn)：中國(guó)自動(dòng)化網(wǎng)(http://004km.cn)

第四篇：空壓機(jī)變頻節(jié)能改造方案

目 錄

第一部分 變頻節(jié)能改造背景

一、基本情況

二、變頻調(diào)速技術(shù)

第二部分 空壓機(jī)的改造緣由

一、空壓機(jī)介紹

二、存在的主要問(wèn)題

三、變頻改造的優(yōu)點(diǎn)

第三部分 實(shí)現(xiàn)方法

一、公司簡(jiǎn)介

二、實(shí)現(xiàn)方法

第四部分 投資估算及服務(wù)承諾

一、投資估算

二、服務(wù)承諾

第一部分 變頻節(jié)能改造背景

一、基本情況

廣西南寧華諾糖廠空壓站現(xiàn)有315KW/380V空壓機(jī)3臺(tái)，160KW/380V空壓機(jī)4臺(tái)每年耗電量約200多萬(wàn)元。對(duì)華諾糖廠來(lái)說(shuō)是一筆很大的開(kāi)支。

近年來(lái)，我國(guó)經(jīng)濟(jì)飛速發(fā)展，對(duì)能源的需求尤其是是對(duì)電能的需求激增。去年夏季，珠三角和長(zhǎng)三角許多城市不得不拉閘限電，我國(guó)不僅在電能開(kāi)發(fā)上需要加快速度，而且還應(yīng)該在節(jié)約電能方面狠下功夫，據(jù)統(tǒng)計(jì)，我國(guó)在電能利用率上僅有34%左右，比發(fā)達(dá)國(guó)家低10多個(gè)百分點(diǎn)，電能供給缺口大，電能利用率低，致使電費(fèi)一漲再漲。去年8月份，襄樊市電力缺口大,電價(jià)上漲0.05元/度，達(dá)0.52元/度，使公司的成本開(kāi)支增大，要降低成本，抓住主要矛盾，首先是降低電耗！

二、變頻調(diào)速技術(shù)

交流電動(dòng)機(jī)變頻調(diào)速是近25年內(nèi)發(fā)展起來(lái)的新技術(shù)，而在我國(guó)的普及應(yīng)用已有10多年，即使在這短短的10多年里，國(guó)內(nèi)變頻器技術(shù)發(fā)展很快，技術(shù)相當(dāng)成熟,并且有些變頻器(如英威騰變頻)裝到成套

上出口到美國(guó)和澳大利亞。在國(guó)內(nèi)廣泛應(yīng)用在風(fēng)機(jī)、水泵、壓縮機(jī)及調(diào)速設(shè)備上,應(yīng)用的用戶很多，使用后反映都不錯(cuò)。

變頻調(diào)速技術(shù)在國(guó)內(nèi)壓縮機(jī)上應(yīng)用的處于高速增長(zhǎng)期，我們專業(yè)做變頻器推廣應(yīng)用的企業(yè)已做了許多壓縮機(jī)節(jié)能改造的工程，節(jié)電效果相當(dāng)明顯，業(yè)績(jī)發(fā)展很快。尤其是2001年國(guó)家經(jīng)貿(mào)委下發(fā)的《關(guān)于加快風(fēng)機(jī)水泵壓縮機(jī)變頻節(jié)能改造的意見(jiàn)》給我們襄樊華強(qiáng)照明有限公司節(jié)電工作指明了明確的方向。

第二部分空壓機(jī)的改造緣由

一.空壓機(jī)介紹：

工作原理是由一對(duì)相互平行齒合的陰陽(yáng)轉(zhuǎn)子(或稱螺桿)在氣缸內(nèi)轉(zhuǎn)動(dòng)，使轉(zhuǎn)子齒槽之間的空氣不斷地產(chǎn)生周期性的容積變化，空氣則沿著轉(zhuǎn)子軸線由吸入側(cè)輸送至輸出側(cè)，實(shí)現(xiàn)螺桿式空壓機(jī)的吸氣、壓縮和排氣的全過(guò)程。

電機(jī)功率：110KW交流異步電機(jī)

額定電流：220A

額定轉(zhuǎn)速：1480轉(zhuǎn)/分

原系統(tǒng)工作狀況：

該系統(tǒng)為星－角減壓?jiǎn)?dòng)，啟動(dòng)電流到1000A。啟動(dòng)過(guò)程為空載啟動(dòng)，10－30秒（可調(diào)）后自動(dòng)加載，其中星－角啟動(dòng)時(shí)間10－20秒（可調(diào)）。

主軸齒輪箱的潤(rùn)滑油壓由主電機(jī)帶動(dòng)，啟動(dòng)10－20秒（可調(diào)）后檢測(cè)由壓力傳感器檢測(cè)的油壓，如低于最小設(shè)定值（1.0bar）則報(bào)警。

該系統(tǒng)正常工作時(shí)可設(shè)定低點(diǎn)壓力和高點(diǎn)壓力，從而調(diào)節(jié)空壓機(jī)的卸載和加載運(yùn)行，達(dá)到調(diào)節(jié)壓力的目的。加載運(yùn)行時(shí)電機(jī)電流約220A左右，卸載運(yùn)行時(shí)電機(jī)電流約100A左右。

二.存在的主要問(wèn)題：

原系統(tǒng)由于電機(jī)不允許頻繁啟動(dòng)，導(dǎo)致在用氣量少的時(shí)候電機(jī)仍然要空載運(yùn)行，浪費(fèi)電能。經(jīng)常卸載和加載導(dǎo)致整個(gè)氣網(wǎng)壓力經(jīng)常變化，不能保持恒定的工作壓力。

三.空壓機(jī)變頻改造后的效益

1、節(jié)約能源

變頻器控制壓縮機(jī)與傳統(tǒng)控制的壓縮機(jī)比較，能源節(jié)約是最有實(shí)際意義的，根據(jù)貴公司的用氣量和壓縮機(jī)的供氣量有較大的冗余，約

在30%左右。年節(jié)電費(fèi)在：336936元（每天按10個(gè)小時(shí)工作，每年按10個(gè)月來(lái)計(jì)算），節(jié)電效益相當(dāng)可觀。

計(jì)算如下：

（315KW×3臺(tái)+160KW×4臺(tái)）×0.85×30%×10小時(shí)×30天/月×11個(gè)月/年×0.52元/度=693564.3元

2、提高壓力控制精度

變頻控制系統(tǒng)具有精確的壓力控制能力。使壓縮機(jī)的空氣壓力輸出與用戶空氣系統(tǒng)所需的氣量相匹配。變頻控制壓縮機(jī)的輸出氣量隨著電機(jī)轉(zhuǎn)速的改變而改變，有效地提高了工況的質(zhì)量。

3、延長(zhǎng)壓縮機(jī)的使用壽命

變頻器從低頻起動(dòng)壓縮機(jī)，它的起動(dòng)加速時(shí)間可以調(diào)整，從而減少起動(dòng)時(shí)對(duì)壓縮機(jī)的電器部件和機(jī)械部件所造成的沖擊，增強(qiáng)系統(tǒng)的可靠性，使壓縮機(jī)的使用壽命延長(zhǎng)。此外，變頻控制能夠減少機(jī)組起動(dòng)時(shí)電流波動(dòng)，這一波動(dòng)電流會(huì)影響電網(wǎng)和其它設(shè)備的用電，變頻器能夠有效的將起動(dòng)電流的峰值減少到最低程度。

4、變頻器內(nèi)置RS485接口，可以方便地與計(jì)算機(jī)相聯(lián)，為將來(lái)貴公司實(shí)現(xiàn)DCS集中控制調(diào)度，計(jì)算機(jī)科學(xué)管理提供強(qiáng)有力的技術(shù)支持。

5、變頻器的保護(hù)功能相當(dāng)完善且強(qiáng)大，有過(guò)載、過(guò)壓、過(guò)流、斷相、接地、欠壓等保護(hù)功能，從而保護(hù)著電機(jī)不會(huì)燒毀，又由于其啟動(dòng)時(shí)間長(zhǎng)且啟動(dòng)電流從很小慢慢增長(zhǎng)，消除了工頻啟動(dòng)時(shí)強(qiáng)大的電流沖擊，從而延長(zhǎng)了水泵葉輪和電機(jī)的使用壽命。

6、變頻器與壓力傳感器、工頻控制柜構(gòu)成一個(gè)PID自動(dòng)化恒壓控制系統(tǒng)，大大減少操作人員的勞動(dòng)強(qiáng)度和工作期間的關(guān)注度，并提高貴公司供水服務(wù)質(zhì)量。

第三部分 實(shí)現(xiàn)方法

一、英威騰公司簡(jiǎn)介 關(guān)于英威騰

深圳市英威騰電氣股份有限公司，成立于2002年，是深圳市政府重點(diǎn)扶持的“高新技術(shù)企業(yè)”和“軟件企業(yè)”，是集變頻器研發(fā)、制造、營(yíng)銷于一體的國(guó)家高新技術(shù)企業(yè)。產(chǎn)品與技術(shù)

在吸收國(guó)外先進(jìn)技術(shù)的基礎(chǔ)上，結(jié)合近十年變頻推廣的應(yīng)用經(jīng)驗(yàn)和當(dāng)今電力電子最新控制技術(shù)，如今形成低壓CHV/CHE/CHF各行業(yè)專用系列、中壓660V/1140V系列、高壓CHH100系列，電壓等級(jí)

220V~10KV、功率范圍0.4KW~7100KW的上百種規(guī)格型號(hào)的高性能變頻器，覆蓋高、中、低端市場(chǎng)豐富的產(chǎn)品線，成為國(guó)內(nèi)產(chǎn)品線最齊全的變頻器生產(chǎn)廠家，也是少數(shù)自主研發(fā)掌握成熟矢量技術(shù)的國(guó)內(nèi)變頻器廠家之一。市場(chǎng)與應(yīng)用

產(chǎn)品在石化、鋼鐵、建材、油田、化工、紡織、印刷、塑膠、機(jī)床、礦山等行業(yè)廣泛成功應(yīng)用；公司銷售和服務(wù)網(wǎng)點(diǎn)遍布全國(guó)各地，與上百家經(jīng)銷商、千余家用戶建立了長(zhǎng)期合作關(guān)系，并遠(yuǎn)銷東南亞、中東、歐美等50多個(gè)海外國(guó)家和地區(qū)，已成為國(guó)內(nèi)變頻器行業(yè)的實(shí)力品牌和領(lǐng)先品牌。企業(yè)理念

經(jīng)營(yíng)理念：眾誠(chéng)德厚 也精致遠(yuǎn) 核心價(jià)值：眾誠(chéng)德厚 拼搏創(chuàng)新

愿 景：致力于成為全球領(lǐng)先、受人尊敬的電氣傳動(dòng)、工業(yè)控制領(lǐng)域的產(chǎn)品（服務(wù)）供應(yīng)商

使 命：竭盡全力向客戶提供物超所值的產(chǎn)品和服務(wù)，客戶更有競(jìng)爭(zhēng)力

經(jīng)營(yíng)方針：創(chuàng)新 品質(zhì) 標(biāo)準(zhǔn)化 共同發(fā)展

一、實(shí)現(xiàn)方法（一拖多）

工作原理：

變頻器拖動(dòng)空壓機(jī)變頻運(yùn)行，壓力傳感器實(shí)時(shí)檢測(cè)輸出氣管的壓力變動(dòng)情況，當(dāng)出氣壓力低于變頻器的設(shè)定壓力時(shí)，變頻器頻率增加，壓縮機(jī)加速運(yùn)行，供氣壓力增大，當(dāng)壓力還達(dá)不到設(shè)定壓力時(shí)，可編程控制器發(fā)指令將變頻運(yùn)行的空壓機(jī)切換成工頻運(yùn)行，下一臺(tái)空壓機(jī)變頻運(yùn)行，至到壓力等于設(shè)定壓力為止；當(dāng)出氣壓力高于變頻器的設(shè)定壓力時(shí)，變頻器頻率減小，空壓機(jī)減速運(yùn)行，供氣壓力減小，當(dāng)壓力還偏大時(shí)，可編程控制器發(fā)指令將變頻運(yùn)行的空壓機(jī)停止運(yùn)行，下一臺(tái)空壓機(jī)變頻運(yùn)行，至到壓力等于設(shè)定壓力為止。變頻器能根據(jù)檢測(cè)的壓力情況與設(shè)定壓力比較，實(shí)現(xiàn)PID調(diào)節(jié)。

第四部分 投資估算及服務(wù)承諾

CLIN T-科萊特自控 最優(yōu)選擇　最好服務(wù)原系統(tǒng)調(diào)頻運(yùn)行運(yùn)行指示故障報(bào)警變頻工頻δ=480斷開(kāi)空壓機(jī)1000*2200*800mm設(shè)計(jì)劉濤審核批準(zhǔn)工程名稱空壓機(jī)變頻節(jié)能改造武漢科萊特變頻自控技術(shù)實(shí)施單位有限公司 1AV2A1SM1HB1HB2SM2HB2HB1HB

一、投資估算（方案一）：

①CHE100-315KW變頻器 1臺(tái) 141000元/臺(tái) 小計(jì)：141000元 ②壓力送送器 1臺(tái) 1000元/臺(tái) 小計(jì)：1000元 ③可編程控制器（72點(diǎn)）1臺(tái) 8000元

④電柜（含旁路及相關(guān)附件）臺(tái) 15000元/臺(tái) 小計(jì)：15000元 ⑤程序開(kāi)發(fā)費(fèi)用12000元 合計(jì)：175000元

從上面節(jié)能效益分析得出一年節(jié)約的電費(fèi)為69.4萬(wàn)元 4個(gè)月就可收回投資。

二、服務(wù)承諾

1、負(fù)責(zé)現(xiàn)場(chǎng)指導(dǎo)安裝調(diào)試。

2、免費(fèi)提供現(xiàn)場(chǎng)的操作、維護(hù)技術(shù)培訓(xùn)。

3、一年免費(fèi)保修，終生維護(hù)。

4、變頻器故障退出運(yùn)行后，24小時(shí)內(nèi)趕到現(xiàn)場(chǎng)。

5、保證備品、備件提供十年。

第五篇：采煤系統(tǒng)工作總結(jié)

回采系統(tǒng)2010年工作總結(jié)及2010年工作思路

2010年即將過(guò)去，一年來(lái)，采煤系統(tǒng)克服了回采工程中瓦斯大、地質(zhì)構(gòu)造多等不利影響，積極組織生產(chǎn)，采煤系統(tǒng)截止12月20日共計(jì)生產(chǎn)原煤372萬(wàn)噸。

回采系統(tǒng)2010年共計(jì)拆除310202工作面、310102工作面、310301工作面和310103工作面四個(gè)工作面，安裝了310104工作面、310203工作面、310301工作面和310304工作面。

采煤系統(tǒng)在過(guò)去的2010年主要工作總結(jié)： 1、310203工作面進(jìn)風(fēng)為動(dòng)壓巷道，安裝前和開(kāi)采對(duì)進(jìn)風(fēng)巷道進(jìn)行整巷，通過(guò)起底、挑頂?shù)却胧貏e是對(duì)進(jìn)風(fēng)進(jìn)行支棚，補(bǔ)打錨索，加強(qiáng)支護(hù)，對(duì)采幫注射馬麗散，保證了該工作面的順利推進(jìn)，截止12月20日，該工作面累計(jì)推進(jìn)1360米，平均每月推進(jìn)150米。2、310301工作面從開(kāi)采至結(jié)束，共計(jì)過(guò)了3個(gè)構(gòu)造，綜采三隊(duì)通過(guò)認(rèn)真制定措施，正確安排生產(chǎn)循環(huán)，保證了過(guò)構(gòu)造期間的正常推進(jìn)，確保了310301工作面的順利回采。3、310301工作面由于走向短，未提前做拉架巷，通過(guò)生產(chǎn)部的積極協(xié)調(diào)組織，工程一隊(duì)、工程二隊(duì)、技措二隊(duì)、準(zhǔn)備隊(duì)和綜采三隊(duì)的積極配合，通過(guò)多臺(tái)組鉆機(jī)平行作業(yè)，錨索滯后支護(hù)，310301工作面從做拉架巷至拆除結(jié)束，共計(jì)用了25天時(shí)間。3、310104工作面是順利初采，該工作面安裝后，生產(chǎn)部提前組織隊(duì)組進(jìn)行采幫打眼，眼深度達(dá)到30米，通過(guò)打眼，大大降低了回采過(guò)程中的瓦斯，減少了斷電次數(shù)，310104工作面已經(jīng)推進(jìn)74米，保證了310104工作面的順利初采。

采煤系統(tǒng)2011年工作思路：

1、認(rèn)真組織310204工作面的安裝和回采，根據(jù)310203工作面開(kāi)采經(jīng)驗(yàn)，制定出措施和辦法，保證310204工作面的順利回采。310304工作面的初采及該工作面的大面連接小面工程，認(rèn)真組織，減少工程時(shí)間，保證310304工作面的正?；夭伞?10104工作面的防突工作，保證防突眼的深度及數(shù)量，確保310104工作面快速推進(jìn)。通過(guò)地質(zhì)資料，310104工作面有構(gòu)造，310104工作面過(guò)構(gòu)造，在過(guò)構(gòu)造期間要根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)條件，認(rèn)真制定符合現(xiàn)場(chǎng)的措施，確保該工作面過(guò)構(gòu)造期間的正常生產(chǎn)。在工作面過(guò)構(gòu)造期間及310204工作面進(jìn)風(fēng)巷道，要根據(jù)情況，注馬麗散，保證工作面煤壁硬度，盡量避免冒頂事故，減少安全隱患。

2、加強(qiáng)采煤工作面的頂板管理及端頭支護(hù)，要加強(qiáng)支架檢修，端頭支護(hù)要嚴(yán)格按照《作業(yè)規(guī)程》規(guī)定支設(shè)，確保回采所需的高度，保證回采的正常進(jìn)行。

3、各個(gè)隊(duì)組要加強(qiáng)成本管理，特別是乳化液的管理及油脂管理，要避免浪費(fèi)，要加強(qiáng)兩巷支護(hù)材料的回收和電纜鉤的回收，通過(guò)制定政策及工資分配方案，最大限度的降低成本，加大回收力度。

5各個(gè)隊(duì)組要加強(qiáng)現(xiàn)場(chǎng)管理，嚴(yán)格按照質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)化要求執(zhí)行。加強(qiáng)防塵工作，特別是回風(fēng)巷道的煤塵要定期清理，定期灑水。

6、加強(qiáng)機(jī)電設(shè)備管理，特別要杜絕“三無(wú)失爆”。加強(qiáng)檢修，保證檢修時(shí)間和質(zhì)量，將處理事故變成預(yù)防事故，盡量避免無(wú)計(jì)劃更換大型設(shè)備。

7、各隊(duì)要把加強(qiáng)職工培訓(xùn)教育做為一件大事來(lái)抓，特別是職工的正規(guī)操作，杜絕因?yàn)閱T工的不正規(guī)操作，發(fā)生事故。