【導讀】供電電壓質(zhì)量和電機就地無功補償?shù)?。論述了變頻器在風機和壓縮機上節(jié)能的分。析與運用，能明顯提高三相異步電動機的效率。恰當?shù)剡\用這些方法，能較大程。顯的顯示三相異步電動機的節(jié)能效果。

　　

【正文】 荷為； 55 kW X41%= kW，年經(jīng)濟效益為循環(huán)泵年節(jié)電量： ()24330=130680(kWh) ，平均電費是 元 /kWh，即循環(huán)泵一年可以節(jié)省 130680=65340 元。 （ 2）豎爐的熱水循環(huán)水泵也是不能調(diào)速，而是利用出口閥門來控制水流量和管西京學院本科畢業(yè)設(shè)計 (論文 ) 17 網(wǎng)壓力，由于循環(huán)水泵的選擇是按最大負荷情況來選型，而在實際運行中循環(huán)水泵留有較大的余量，循環(huán)水的流量與壓力是通過循環(huán)泵出、入口聯(lián)絡(luò)管上的調(diào)節(jié)閥來進行調(diào)節(jié)，從而造成電動機運行效率較低，造成電能浪費，為降低生產(chǎn)成本，我司也對熱水循環(huán)泵進行了變頻改造。 一期熱水循環(huán)泵是 3備兩用，額定電流 ，額定功率 ，額定 cos ?為 ，運行電流約為 28A。 則 UI3 cos ? =28≈ (kW) 上變頻后熱水循環(huán)泵運行電流為 15A，頻率 30Hz，變頻器效率為 96%，負荷率為 η ， η=λ （ n1/n2） 2/= （ ） 2/≈43% 則平均運行負荷為； 43%≈8kW ，年經(jīng)濟效益為循環(huán)泵年節(jié)電量：()24330=78408(kWh) ，平均電費是 元 / kWh，即循環(huán)泵一年可以節(jié)省 78408=39204 元。一期 2臺水泵節(jié)省 78408 元。 二期熱水泵額定電流： ，額定功率 37kW，額定 cos ? 為 ，運行電流約為 52A 則 P=√3IUcosφ= 52≈27(kW) 上變頻后熱水循環(huán)泵運行電流為 30A，頻率 38Hz 即 76%，變頻器效率為 96%，負荷率為 η ， η=λ （ n1/n2） 2/= （ ） 2/≈70% 則平均運行負荷為； 70%≈ ，年經(jīng)濟效益為循環(huán)泵年節(jié)電量：()24330=112464(kWh) ，平均電費是 元 / kWh，即循環(huán)泵一年可以節(jié)省 112464=56323 元。一期 2臺水泵節(jié)省 112464 元。 西京學院本科畢業(yè)設(shè)計 (論文 ) 18 第 6 章 空氣壓縮機節(jié)能 的分析與研 究 空氣壓縮機的工作原理 目前空壓機上都采用兩點式控制（上、下限控制）或啟停式控制（小型空氣壓縮機），也就是當壓縮氣體氣缸內(nèi)壓力達到設(shè)定值上限時，空壓機通過本身氣壓或油壓關(guān)閉進氣閥，小型空氣壓縮機則停機。當壓力下降到設(shè)定值下限時，空壓機打開進氣閥，小型空壓機則又啟動。傳統(tǒng)的控制方式容易對電網(wǎng)造成沖擊，對空壓機本身也有一 定的損害，當用氣量頻繁波動時，尤其明顯。正常工作情況下，空氣被壓縮到儲氣罐?？諌簷C各點的檢測（包括壓縮空氣溫度、壓力，鏍桿溫度、冷卻水壓力、溫度和油壓、油溫等等）和整體控制 由主控制單板機控制。當空壓機出口壓力達到設(shè)定值上限時，通過油壓分路閥關(guān)閉進氣口，同時打開內(nèi)循環(huán)管路，作自循環(huán)運行。此時用氣單位繼續(xù)用氣。當壓力下降到設(shè)定值下限時，油壓分路閥關(guān)閉循環(huán)管路，打開空氣進口，空氣又由過濾器經(jīng)壓縮到儲氣罐中。在靜態(tài)，原起動方式（ Y△）， 及加載、卸載時對電網(wǎng)供配電設(shè)備及鏍桿都會造成極大的沖擊。尤其是能源的嚴重浪費。主電機轉(zhuǎn)速下 降，軸功率將下降很多。節(jié)能潛力相當大。 、卸載供氣控制方式存在的問題 我們知道，加、載控制方式使得壓縮氣體的壓力在 minP ～ maxP 之間來回變化。minP 是最低壓力值，即能夠保證用戶正常工作的最低壓力。一般情況下， minP 、maxP 之間關(guān)系可以用下式來表示： C maxP =（ 1+δ） minP 是一個百分數(shù)，其數(shù)值大致在 10%～ 25%之 間。 而若采用變頻調(diào)速技術(shù)可連續(xù)調(diào)節(jié)供氣量的話，則可將管網(wǎng)壓力始終 維持在能滿足供氣壓力上，即 minP 附近。 由此可知，在加、卸載供氣控制方式下的空壓機較之變頻系統(tǒng)控制下的空壓機，所浪費的能量主要在 2 個部分： （ 1）壓縮空氣壓力超過 minP 所消耗的能量 在壓力達到 minP 后，原控制方式?jīng)Q定其壓 力會繼續(xù)上升（直到 maxP ）。這一過程同樣是一個耗能過程。 （ 2）卸載時調(diào)節(jié)方法不合理所消耗的能量 通常情況下，當壓力達到 maxP 時，空壓機通過如下方法來降壓卸載：關(guān)閉進氣閥使電機處于空轉(zhuǎn)狀態(tài)，同時將分離罐中多余的壓縮空氣通過放空閥放空。這種調(diào)節(jié)方法要造成很大的能量浪費。 西京學院本科畢業(yè)設(shè)計 (論文 ) 19 空氣壓縮機系統(tǒng)的節(jié)能原理 采用變頻器控制空壓機的轉(zhuǎn)速以達到節(jié)能是一種較為科學的控制方法。根據(jù)空壓機運行特性知： Q1 / Q2 = n1 / n2 H1 / H2 =（ n1 / n2） 2 P1 / P2 =（ n1 / n2） 3 式中 Q——— 空壓機供給管網(wǎng)風量； H——— 管網(wǎng)壓力； P——— 電機消耗功率； n——— 空壓機轉(zhuǎn)速。 由上式可知，當電機轉(zhuǎn)速降至額定轉(zhuǎn)速的 80%，則空壓機供給管網(wǎng)風量降為 80%，管網(wǎng)壓力降為（ 80%） 2，電機消耗功率則降為（ 80%） 3，即 %，去除電機機械損耗和電機銅、鐵損耗等影響，節(jié)能效率也接近 40%，這就是調(diào)速節(jié)能的原理所在。 恒壓供氣控制方案的設(shè)計 應用 變頻調(diào)速技術(shù)進行恒壓供氣。通過壓力變送器采集實際壓力 P 送給 PID智能調(diào)速器，與壓力設(shè)定值 P0 作比較，并根據(jù)差值的大小按既定的 PID 控制模式進行運算，產(chǎn)生控制信號送變頻調(diào)速器 VVVF，通過變頻器控制電機的工作頻率與轉(zhuǎn)速，從而使實際壓力 P 始終接近設(shè)定壓力 P0。本系統(tǒng)采用壓力閉環(huán)調(diào)節(jié)方式，在原來的壓力儲氣罐上加裝一個壓力傳感器，將壓力信號轉(zhuǎn)換成 420mA的電信號，送到變頻器內(nèi)部的 PID 調(diào)節(jié)器，調(diào)節(jié)器將信號與壓力設(shè)定值進行比較運算后輸出控制信號，變頻器根據(jù)該信號輸出頻率，改變電動機的轉(zhuǎn)速，調(diào)節(jié)供氣壓力，保持壓力的恒定，使空壓機始終處于節(jié)電運行狀態(tài) . 同時，該方案可增加工頻與變頻切換功能，并保留原有的控制和保護系統(tǒng)，另外，采用該方案后，空壓機電機從靜止到旋轉(zhuǎn)工作可由變頻器來啟動，實現(xiàn)了軟啟動，避免了啟動沖擊電流和啟動 給空壓機帶來的機械沖擊。 實際應用計算 以一臺 65KW、 380V空壓機為例： 每天工作 24 小時，全年運行 320 天，電費為 元 /度，電機工作效率 80%，節(jié)電西京學院本科畢業(yè)設(shè)計 (論文 ) 20 效果按 20%計算： 投資費用： 元 /臺 年節(jié)省電費 =65KW24 小時 /天 320 天 /年 元 /度 80%電機工作效率 20%節(jié)電效果 = 元。 回收期 = 247。= 年。 以一臺 55KW、 380V空壓機為例： 每天工作 24 小時，全年運行 320 天，電費為 元 /度，電機工作效率 80%，節(jié)電效果按 20%計算： 投資費用： 元 /臺 年節(jié)省電費 =55KW24 小時 /天 320 天 /年 元 /度 80%電機工作效率 20%節(jié)電效果 = 元。 西京學院本科畢業(yè)設(shè)計 (論文 ) 21 總結(jié) 通過對三相異步電動機的結(jié)構(gòu)與原理的分析，本論文 圍繞 對 三相異步電動機有效節(jié)能，通過變頻調(diào)速，無功損耗，電動機的選擇等方法來闡述了三相異步電動機的節(jié)能巨大潛力，在研究中運用了計算和實例來證明三相異步電動機的節(jié)能效果和結(jié)果，基本完成了課題的研究，但仍是處于理論當中，要把理論向?qū)嶋H運用中轉(zhuǎn)換還有很大的差距。 由于自己的能力有限， 在有些方面闡述的也不是很到位，但我通過這次畢業(yè)設(shè)計 ，我更加深刻的理論以實際聯(lián)系的重要性，在學習過程中要有嚴謹?shù)膽B(tài)度很向上的進取心，這樣才能不斷提高自己，通過這次畢業(yè)設(shè)計我也認識到了自己的不足，促使我以后后會更加努力。 西京學院本科畢業(yè)設(shè)計 (論文 ) 22 致謝 在本次畢業(yè)設(shè)計中感謝閻老師對我的精心指導，感謝閻老師始終的督促我的畢業(yè)設(shè)計進程，我在閻老師指導下受益匪淺，閻老師不僅幫助我解決了畢業(yè)設(shè)計的許多問題，還使我懂得了在做任何事上都要有嚴謹?shù)目茖W態(tài)度，開拓進取的作風。在這里非常感謝 閻老師的指導和幫助，并致以誠摯的謝意！ 同時感謝和我一個小組的同學，你們也給我很大的幫助和自信，謝謝所有關(guān)心我的同學和老師，在此我向你們致以真誠的謝意！ 西京學院本科畢業(yè)設(shè)計 (論文 ) 23 參考文獻 [1]胡 新 晚 ， 雷 美 艷 . 從 節(jié) 能 的 觀 點 談 電 動 機 的 選 用 [J].電氣時 代 ， 2021(3). 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