變頻器能夠?qū)⒑銐汉泐l的電網(wǎng)電壓轉(zhuǎn)換為所需的電壓與頻率，令電機能夠在變頻電壓供給的電源驅(qū)動下，充分的運行電機的工作性能。

一、導言：

在已有的水泥制造行業(yè)中，在不少水泥廠生產(chǎn)車間里面，所使用的電機尤其是那些大功率的電機，在整個生產(chǎn)運行過程中，很多時候都是以調(diào)節(jié)擋風板開啟角度的機械調(diào)節(jié)的方式，以此滿足在運行中對不同用風量的需求。

上述操作在實際的運行中存在以下幾個缺點：

（1）啟動電流對電網(wǎng)沖擊大；

（2）起動時機械沖擊大，設備使用壽命低；

（3）調(diào)節(jié)精度差，控制不精確；

（4）電機及風機的轉(zhuǎn)速高，負荷強度重，電能浪費嚴重；

（5）噪聲大，粉塵污染嚴重等。起動時機械沖擊大，設備使用壽命低；

因此這些大功率、且連續(xù)運行的電機耗電量高是水泥制造成本高居不下的一個重要因素。據(jù)統(tǒng)計在水泥制造成本中電費成本約占總成本的30%左右，因此很有必要對相應耗電量大的電機做一些工藝上的節(jié)能改造，利用節(jié)電的效果來降低水泥的制造成本、提高經(jīng)營上的利潤空間和市場競爭力。

二、變頻改造后具有以下特點：

1）不需要滿負荷運行，節(jié)電效果好；

2）具有軟起功能，降低負荷強度，延長設備使用壽命；

3）啟動電流小，相當于增加電網(wǎng)容量；

4）調(diào)節(jié)風量精度準確；

5）無需旁通放風，減少水泥粉塵污染；

6）及時保護電機和其他設備，保證設備可靠運行等。

變頻調(diào)速技術的基本原理是根據(jù)電機轉(zhuǎn)速與工作電源輸入頻率成正比的關系：

n=60f（1-s）／p，（式中n、f、s、p分別表示轉(zhuǎn)速、輸入頻率、電機轉(zhuǎn)差率、電機磁極對數(shù)）；通過改變電動機工作電源頻率達到改變電機轉(zhuǎn)速的目的。變頻器就是基于上述原理采用交-直-交電源變換技術，電力電子、微電腦控制等技術于一身的綜合性電氣產(chǎn)品。通過流體力學的基本定律可知：風機、泵類設備均屬平方轉(zhuǎn)矩負載，其轉(zhuǎn)速n與流量Q，壓力H以及軸功率P具有如下關系：Q∝n，H∝n2，P∝n3；即，流量與轉(zhuǎn)速成正比，壓力與轉(zhuǎn)速的平方成正比，軸功率與轉(zhuǎn)速的立方成正比。

對于風機、泵類設備采用變頻調(diào)速后的節(jié)能效果，通常采用以下兩種方式進行計算：

1、根據(jù)風機、泵類平方轉(zhuǎn)矩負載關系式：

P/P0=（n/n0）3計算，式中為P0額定轉(zhuǎn)速n0時的功率；P為轉(zhuǎn)速n時的功率。

以已經(jīng)改造的這三臺風機為例。改造后轉(zhuǎn)速分別為1173r/min、1068r/min、1017r/min。則節(jié)電率分別(除去變頻器自耗電2%左右)為：

y1=1-（1173/1485）3-2%＝48%，

y2=1-(1068/1485)3-2%=60%，

y3=1-(1017/1485)3-2%=66%.

2、根據(jù)電流電壓直接計算

改造前電壓為380V，電流分別為216A、209A、217A，運行工況仍以24小時連續(xù)運行，全年運行時間以300天，功率因素以0.85為計算依據(jù)。

則改造前這三臺每年的電量分別為：

216A:869030kW·h

209A:840867kW·h

217A:873053kW·h

改造后電壓分別為300V，260V，260V。電流分別為152A，140A，130A。

這三臺每年的電量分別為：

300V×152A=483352kW·h

260V×140A=385388kW·h

260V×130A=357860kW·h

相比較節(jié)電量為：

Wg20=W1－W11=869030-483352=385678kW·h

Wg21=W1－W11=840867-385388=455299kW·h

Wg22=W1－W11=873053-357860=515193kW·h

每度電按0.5元計算，則采用變頻調(diào)速每年

G20可節(jié)約電費192839元，

G21可節(jié)約電費227649元，

G22可節(jié)約電費257596元。

杭州三科通過走訪客戶收集的變頻器運行實際數(shù)據(jù)表明，當水泥行業(yè)采用變頻改造后，令現(xiàn)有設備具備了較以往更明顯的節(jié)電效果。杭州三科設計變頻器是一種理想的調(diào)速控制方式，在提高了設備效率的同時，也對生產(chǎn)工藝需求進行了充分滿足，并且有效降低了設備在維護、維修時所需的成本，降低了在維修維護時停產(chǎn)周期。令企業(yè)的經(jīng)濟效益不管是直接或間接的都有明顯的提升。此方案對設備一次性投資，按預計通常能于變頻改造后的短短數(shù)月的時間內(nèi)，僅靠所節(jié)約電力費用就以完成變頻改造成本的收回。