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目前，水泥行業的競爭非常激烈，但關鍵還是制造成本的競爭，而電動機電耗占成本30％，因此做好電動機的降耗增效工作就顯得極為重要。大部分水泥廠的一些設備尤其是一些大功率風機設備在生產過程中絕大部分時間都是不滿負荷，都是通過調節擋風板的開啟角度的機械調節方法來滿足不同的用風量，這種操作方式的缺點是：（1）電機及風機或水泵的轉速高，負荷強度重，電能浪費嚴重；（2）設備運行的自動化程度相當低,幾乎完全靠人工調節，調節精度差，控制不精確；（3）電氣控制采用直接或者降壓起動，啟動時電流對電網沖擊大，需要的電源（電網）容量大，功率因素較低。（4）起動時機械沖擊大,設備使用壽命低；（5）噪聲大，粉塵污染嚴重等。因此這些大功率、且連續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。因此很有必要對相應耗電量大的電機做一些工藝上的節能改造，利用節電的效果來降低水泥的制造成本、提高經營上的利潤空間和市場競爭力。
變頻調速技術的基本原理是根據電機轉速與工作電源輸入頻率成正比的關系： n =60 f（1-s）／p，（式中n、f、s、p分別表示轉速、輸入頻率、電機轉差率、電機磁極對數）；通過改變電動機工作電源頻率達到改變電機轉速的目的。通過流體力學的基本定律可知：風機、泵類設備均屬平方轉矩負載，其轉速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，流量與轉速成正比，壓力與轉速的平方成正比，軸功率與轉速的立方成正比。如下圖示為壓力H-流量Q曲線特性圖:
n1-代表電機在額定轉速運行時的特性；
n2-代表電機降速運行在n2轉速時的特性；
R1-代表風機、泵類管路阻力最小時的阻力特性；
R2-代表風機、泵類管路阻力增大到某一數組時的阻力特性。
風機、泵類在管路特性曲線R1工作時，工況點為A，其流量壓力分別為Q1、H1，此時風機、泵類所需的功率正比于H1與Q1的乘積，即正比于AH1OQ1的面積。由于工藝要求需減小流量到Q2，實際上通過增加管網管阻，使風機、泵類的工作點移到R2上的B點，壓力增大到H2，這時風機、泵類所需的功率正比于H2與Q2的乘積，即正比于BH2OQ2的面積。顯然風機、泵類所需的功率增大了。這種調節方式控制雖然簡單、但功率消耗大，不利于節能，是以高運行成本換取簡單控制方式。若采用變頻調速，風機轉速由n1下降到n2，這時工作點由A點移到C點，流量仍是Q2，壓力由H1降到H3，這時變頻調速后風機所需的功率正比于H3與Q2的乘積，即正比于CH3OQ2的面積，由圖可見功率的減少是明顯的。
通過對貴公司的電動機的運行情況的了解，建議對生料磨排風機（6KV，1000KW）、水泥磨排風機（6KV，400KW）、窯尾廢氣處理風機（6KV，355KW）、螺桿空壓機（380V，132KW）、循環水冷卻泵（380V，45KW）采用變頻器進行調速，然后把風（閥）門調到最大位置，具有很大的節能空間。下面是對這幾臺電動機的節能預算：
1、生料磨排風機（查表計算)：
電機參數：
電壓：6kV 額定電流：115A 實際電流：98 A
功率：1000kW 轉速: 960R/MIN 功率因數：0.872
風門開度：90%
工頻運行時電機輸出功率：P=1.732×6KV×103A×0.872=933KW
實際功率百分比為933/1000×100%=93.3%
由上圖調節曲線可知，當檔板調節消耗功率93.3%時，變頻調速消耗功率約為78%，則變頻調速可以節約15.3%的額定功率。
2、水泥磨排風機（查表計算)：
電機參數：
電壓：6kV 額定電流：45A 實際電流：36 A
功率：400kW 轉速: 960R/MIN 功率因數：0.918
風門開度：80%
工頻運行時電機輸出功率：P=1.732×6KV×36A×0.918=343KW
實際功率百分比為343/400×100%=85.8%
由上圖調節曲線可知，當檔板調節消耗功率85.8%時，變頻調速消耗功率約為55%，則變頻調速可以節約30.8%的額定功率。
3、窯尾廢氣處理風機（查表計算)：
電機參數：
電壓：6kV 額定電流：46.2A 實際電流：30 A
功率：355kW 轉速: 580R/MIN 功率因數：0.797
風門開度：58%
工頻運行時電機輸出功率：P=1.732×6KV×30A×0.797=249KW
實際功率百分比為249/355×100%=70%
由上圖調節曲線可知，當檔板調節消耗功率70%時，變頻調速消耗功率約為20%，則變頻調速可以節約50%的額定功率。由于是離心風機，當轉速下降時壓力也會相應減小，所以還需要考慮到實際壓力情況，所以節電率大約在35%左右。
4、螺桿空壓機（380V，132KW）
螺桿空壓機一共四臺，往往會出現開三臺不夠用，開四臺有多余的現象，這樣就可以通過變頻器自動調節其中的一臺，達到一個穩定的壓力，同時又能節能。還有空壓機在工頻起動設備時的沖擊大，電機軸承的磨損大，所以設備維護量大，由于一般空氣壓縮機的拖動電機本身不能調速，因此就不能直接使用壓力或流量的變動來實現降速調節輸出功率的匹配，電機不允許頻繁啟動，導致在用氣量少的時候電機仍然要空載運行，電能浪費巨大。經常卸載和加載導致整個氣網壓力經常變化，不能保持恒定的工作壓力延長壓縮機的使用壽命。空壓機的有些調節方式（如調節閥門或調節卸載等方式）即使在需要流量較小的情況下，由于電機轉速不變，電機功率下降幅度比較小。采用變頻可以實現恒壓供氣。空壓機的節能主要看卸載的時間和次數，卸載越多節能效果越好。通過使用變頻器后的實例，多數壓縮機節電率約在 20% 左右。
5、循環水泵（380V，45KW）
循環水泵出口閥門開度85%左右，實際運行電流為72A，額定電流為84A，負載率為72A，負載率為84.7%，當使用變頻器時，閥門全開，由于流量與轉速成正比，壓力與轉速的平方成正比，軸功率與轉速的立方成正比。則變頻調速的節電率84.7-（85%）3=23.3%。
總之：采用變頻器控制將有以下諸多優點：
(1)、采用變頻器控制電機的轉速，取消擋板調節，降低了設備的故障 率，節電效果顯著；
(2)、采用變頻器控制電機，實現了電機的軟啟動，延長了設備的使用壽 命，避免了對電網的沖擊；
(3)、電機在低于額定轉速的狀態下運行，減少了噪聲對環境的影響；
(4)、具有過載、過壓、過流、欠壓、電源缺相等自動保護功能；
(5)、提高產品質量及產量。
實踐證明，變頻改造具有顯著的節電效果，是一種理想的調速控制方式。既提高了設備效率，又滿足了生產工藝要求，并且還大大減少了設備維護、維修費用，另外當采用變頻調速時，由于變頻裝置內的直流電抗器能很好的改善功率因數，也可以為電網節約容量。直接和間接經濟效益十分明顯。
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