變頻調(diào)速技術在工廠應用的節(jié)能分析
（Saving Energy Analyses of VVVF’s Application in Factory）

摘要：簡要介紹了變頻調(diào)速技術的節(jié)能原理，以啤酒廠為例，分析了變頻調(diào)速裝置在啤酒廠各工段、車間應用的現(xiàn)狀與效果，除了節(jié)能效果外，變頻調(diào)速裝置還可改善工藝狀況，值得廠家注意。
關鍵詞：負載特性? 變頻調(diào)速? 節(jié)能? 工藝

[Abstract]The saving-energy principle of VVVF technology is introduced briefly in this paper,and analyses the actuality and effects of VVVF’s application in Brewery,besides saving-energy effect,VVVF can improve technology status of beer production,this is good for plant to pay attention to it.
[Key Words]Load Characreristic? VVVF? Energy-saving? Technology

0?前言
據(jù)有關資料統(tǒng)計，泵類和風機負載的耗電量占全國總發(fā)電量的二分之一以上，約占工業(yè)總用電量的55%，用于泵類和風機的交流感應電動機是主要的電力負荷。在工業(yè)生產(chǎn)過程中為了滿足生產(chǎn)工藝過程的各種要求，許多用交流電動機拖動的生產(chǎn)機械需要進行調(diào)速運行，通常采用機械調(diào)速或電氣調(diào)速方式。機械調(diào)速有機械變速箱、摩擦傳動、液壓傳動、液力傳動、液力偶合器等調(diào)速裝置，電氣調(diào)速有調(diào)壓調(diào)速、變極調(diào)速、滑差調(diào)速、轉(zhuǎn)子串電阻調(diào)速、串級調(diào)速、變頻調(diào)速等調(diào)速裝置。與機械調(diào)速相比，電氣調(diào)速以其優(yōu)良的調(diào)速性能、方便的調(diào)節(jié)手段、較高的電能利用率等特點在生產(chǎn)設備中得到廣泛的應用。
近十幾年來，隨著電力電子技術、微電子技術與電力開關器件的發(fā)展，交流變頻技術從理論到實際逐漸走向成熟。變頻調(diào)速以其效率高、調(diào)速范圍大、調(diào)速精度高、特性硬、無級調(diào)速等優(yōu)點，在各種交直流調(diào)速系統(tǒng)中逐漸占主導地位。在各行各業(yè)的工程設計或技術改造中，尤其是節(jié)能技術改造中，變頻調(diào)速技術的應用面正在不斷擴大，應用也從簡單的節(jié)能向改進工藝提高產(chǎn)品質(zhì)量與產(chǎn)量的綜合型方向發(fā)展。在設計實施過程中，經(jīng)常遇到的問題是使用變頻調(diào)速器是否節(jié)約能源，能否滿足生產(chǎn)工藝求等。本文通過分析變頻調(diào)速技術節(jié)能與負載特性的關系，具體以啤酒生產(chǎn)廠家為例，闡述節(jié)能與工藝的關系，同時給出了一些定量計算值。
節(jié)能降耗是降低產(chǎn)品成本，提高產(chǎn)品市場競爭能力的重要技術手段。以啤酒生產(chǎn)廠家為例，國內(nèi)先進水平為70Kwh/噸左右，落后水平在200 Kwh/噸左右，相差130 Kwh/噸，5萬噸啤酒廠一年相差6500000 Kwh，直接效益3,250,000元！相差如此之大有多方面的原因，例管理問題，開工不足，非生產(chǎn)用電過多等，但設備落后、技改不力、廠家對新技術與新裝置了解不足也是客觀存在的問題，正確了解變頻調(diào)速技術、合理使用變頻調(diào)速裝置可幫助廠家有效解決設備與技改方面的問題，達到節(jié)能降耗的目的。

1?變頻調(diào)速技術的節(jié)能原理與負載關系
據(jù)統(tǒng)計，全國每年的發(fā)電量有一半消耗在電機上，其中絕大部份的電機為結(jié)構(gòu)簡單、方便實用、維修量很少的鼠籠式電機，例啤酒廠各種泵的電機、制冷壓縮機電機、罐裝線上傳送帶電機等，由于技術上的原因，在二十世紀八十年代前對較大功率的鼠籠式電機（幾個KW以上）進行調(diào)速控制一直是人們夢想的事，在需要進行調(diào)速變換的場合往往采用直流電機或繞線式異步電機，對環(huán)境要求較高，并不適用于啤酒廠這種潮濕場所。最近二十年來，隨著電力電子器件的發(fā)展與自動控制理論的進步，采用變頻調(diào)速技術的通用型變頻調(diào)速裝置（VVVF）價格大幅下降，在大部分的工廠用變頻調(diào)速裝置對鼠籠式電機進行調(diào)速控制已成為現(xiàn)實。
并不是在所有情況下用變頻調(diào)速裝置對鼠籠式電機進行調(diào)速控制都可以取得很好的節(jié)能效果，這與電動機的負載性質(zhì)有很大關系，通過大量的分析與總結(jié)，一般將電動設備負載性質(zhì)分成三類（表1）：