一、引言

如今的变频器因其变频调速技术的节电功能的广为人知，尤其是该功能在水泵风机的节能上效果尤为显著。而且变频器同时具备便捷的调速方式、调速范围宽、运行稳定、保护功能全面等诸多优点，因此在工控领域中被广泛应用着。某地的化工厂的产品主要是硫酸，该企业每年的电费都是一笔不小的开支。受此影响，该企业已将如何节约电能列为该企业降低成本的重要措施。

二、送风机变频改造情况

1、改造前状况

该供风系统采用380V 350kW风机，靠调节风道挡板控制送风量以适应生产负荷的变化。由于投建时风机选型较大，出现“大马拉小车”情况，大部分电能被消耗在风道挡板上，从而使风机效率下降。

该系统在运行过程中采用自耦降压启动方式，但启动电流仍然较大，电机受到的机械、电气冲击较大，经常发生转子笼条断裂的事故。

为了解决上述问题，决定对送风机控制系统进行改造，利用电机变频调速方法实现送风量控制、电机软启动，达到节能和实现稳定控制的目的。

2、改造方案简介

在原电机与开关之间增加一套变频装置，并保留了原有工频回路做旁路，其电路结构图如图1所示。

图1中，变频器采用杭州三科的SKI600系列风机专用变频器，它是该系统的核心。变频器的输出电压为0～380V，输出频率为0～650Hz。在实际使用中，变频器上限频率设置为50Hz。它由高性能数字处理器DSP控制，功率元件采用IGBT模块，具有输入、输出波形好，谐波小等优点。SB200变频器保护功能齐全，包含了过压、过流、欠压、缺相、短路、过热、瞬时停电保护等，能有效地保护电机及自身装置，并且可查询故障时各参数变化的记录，大大地简化了维护的工作量。

变频器采用高精度调节电位器来给定输出频率，根据需要的风量在现场调速。电位器通过屏蔽线与变频器控制器连接，并且设置了低通滤波器以提高控制精度。通过Y1端口的输出频率信号作为现场监控。由于采用了电气互锁装置，使系统不会出现误操作等意外事故。

由于该变频器容量较大，为了减少dv/dt及di/dt对系统的干扰，在变频器直流侧增加了直流电抗器。

三、采用变频器改造的效果

该系统风机电机为350kW、额定电流629A、2极。原工频工作时，平均运行电流530～590A，取550A计算，每小时耗电约317kWh（有功）；在投入变频系统运行后，平均每小时耗电207kWh（有功），在变频器输入侧（电源端）测试，电压仍为380V，运行电流为280～320A，取300A计算；变频系统功率因数取0.93；电价0.5元/kWh。

(1) 每小时节电

按有功计算，上式结果乘以上功率因数0.93

40%×0.93≈37%

每小时节电：317－207＝110(kWh)

(2) 年效益

该风机为不停机运行，年运行365天，故年节电效益为：

365×24×0.9×110×0.5≈43.4(万元)

(3) 投资回收年限

该系统改造方案总投资20余万元，通过采用三科SKI600系列风机变频器改造后，预计每年收益约40多万元，因此该项目投资预计回收年限只有半年；而且通过采用变频器改造后也有效的提高了生产效率，降低了生产成本，企业效益提升效果显著。据三科变频器客服人员对客户的回访咨询，该企业自采用三科变频器改造的系统后至今运行稳定，未出现任何重大故障。