在水泥制造行業(yè)，大部分水泥廠的一些電機尤其是大功率的電機在生產(chǎn)過程中絕大部分是通過調(diào)節(jié)擋風板的開啟角度的機械調(diào)節(jié)方法來滿足不同的用風量，這種操作方式的缺點是：1）電機及風機的轉(zhuǎn)速高，負荷強度重，電能浪費嚴重；2）調(diào)節(jié)精度差，控制不精確；3）啟動電流對電網(wǎng)沖擊大；4）起動時機械沖擊大,設(shè)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(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(yīng)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。 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(shè)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(shè)備，保證設(shè)備可靠運行等。 變頻調(diào)速技術(shù)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(guān)系： n =60 f（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(shù)，電力電子、微電腦控制等技術(shù)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(shè)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(guān)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(shè)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(guān)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： Wg20=1.73×380×216×0.85×24×300=869030kW·h Wg21=1.73×380×209×0.85×24×300=840867kW·h Wg22=1.73×380×217×0.85×24×300=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： Wg20=1.732×300×152×0.85×24×300=483352kW·h Wg21=1.732×260×140×0.85×24×300=385388kW·h Wg22=1.732×260×130×0.85×24×300=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。 實踐證明，水泥行業(yè)變頻改造具有顯著的節(jié)電效果，是一種理想的調(diào)速控制方式。既提高了設(shè)備效率，又滿足了生產(chǎn)工藝要求，并且因此而大大減少了設(shè)備維護、維修費用，還降低了停產(chǎn)周期。直接和間接經(jīng)濟效益十分明顯，設(shè)備一次性投資通?？梢栽谧冾l改造后短短幾個月的時間里僅僅靠節(jié)約電費就能收回。