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一、引言
如今的變頻器因其變頻調速技術的節電功能的廣為人知，尤其是該功能在水泵風機的節能上效果尤為顯著。而且變頻器同時具備便捷的調速方式、調速范圍寬、運行穩定、保護功能全面等諸多優點，因此在工控領域中被廣泛應用著。某地的化工廠的產品主要是硫酸，該企業每年的電費都是一筆不小的開支。受此影響，該企業已將如何節約電能列為該企業降低成本的重要措施。
二、送風機變頻改造情況
1、改造前狀況
該供風系統采用380V 350kW風機，靠調節風道擋板控制送風量以適應生產負荷的變化。由于投建時風機選型較大，出現“大馬拉小車”情況，大部分電能被消耗在風道擋板上，從而使風機效率下降。
該系統在運行過程中采用自耦降壓啟動方式，但啟動電流仍然較大，電機受到的機械、電氣沖擊較大，經常發生轉子籠條斷裂的事故。
為了解決上述問題，決定對送風機控制系統進行改造，利用電機變頻調速方法實現送風量控制、電機軟啟動，達到節能和實現穩定控制的目的。
2、改造方案簡介
在原電機與開關之間增加一套變頻裝置，并保留了原有工頻回路做旁路，其電路結構圖如圖1所示。
圖1中，變頻器采用杭州三科的SKI600系列風機專用變頻器，它是該系統的核心。變頻器的輸出電壓為0～380V，輸出頻率為0～650Hz。在實際使用中，變頻器上限頻率設置為50Hz。它由高性能數字處理器DSP控制，功率元件采用IGBT模塊，具有輸入、輸出波形好，諧波小等優點。SB200變頻器保護功能齊全，包含了過壓、過流、欠壓、缺相、短路、過熱、瞬時停電保護等，能有效地保護電機及自身裝置，并且可查詢故障時各參數變化的記錄，大大地簡化了維護的工作量。
變頻器采用高精度調節電位器來給定輸出頻率，根據需要的風量在現場調速。電位器通過屏蔽線與變頻器控制器連接，并且設置了低通濾波器以提高控制精度。通過Y1端口的輸出頻率信號作為現場監控。由于采用了電氣互鎖裝置，使系統不會出現誤操作等意外事故。
由于該變頻器容量較大，為了減少dv/dt及di/dt對系統的干擾，在變頻器直流側增加了直流電抗器。
三、采用變頻器改造的效果
該系統風機電機為350kW、額定電流629A、2極。原工頻工作時，平均運行電流530～590A，取550A計算，每小時耗電約317kWh（有功）；在投入變頻系統運行后，平均每小時耗電207kWh（有功），在變頻器輸入側（電源端）測試，電壓仍為380V，運行電流為280～320A，取300A計算；變頻系統功率因數取0.93；電價0.5元/kWh。
(1) 每小時節電
按有功計算，上式結果乘以上功率因數0.93
40%×0.93≈37%
每小時節電：317－207＝110(kWh)
(2) 年效益
該風機為不停機運行，年運行365天，故年節電效益為：
365×24×0.9×110×0.5≈43.4(萬元)
(3) 投資回收年限
該系統改造方案總投資20余萬元，通過采用三科SKI600系列風機變頻器改造后，預計每年收益約40多萬元，因此該項目投資預計回收年限只有半年；而且通過采用變頻器改造后也有效的提高了生產效率，降低了生產成本，企業效益提升效果顯著。據三科變頻器客服人員對客戶的回訪咨詢，該企業自采用三科變頻器改造的系統后至今運行穩定，未出現任何重大故障。
