基于PLC與變頻技術(shù)的節能應用研究
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由上面的公式可知，調節水泵流量時(shí)，可通過(guò)轉速進(jìn)行調節，此時(shí)水泵軸輸出功率與轉速的立方成正比。根據水泵系統特性曲線(xiàn)（如圖2）加以分析。
假定水泵最佳效率工作點(diǎn)是A點(diǎn)，當需減少水泵的供水量時(shí)，采用傳統的閥門(mén)調節方式，增加系統阻力來(lái)滿(mǎn)足要求，使水泵工作點(diǎn)由A點(diǎn)轉移到B點(diǎn)。這種方法不但不能節能，反而會(huì )加快水泵的效率損耗，同時(shí)低效運行會(huì )引起較高的結構振動(dòng)，產(chǎn)生噪聲及有損設備。采用變頻調速技術(shù)后，通過(guò)變頻調速，降低異步電機的轉速，使系統重新達到平衡，工作點(diǎn)由A點(diǎn)轉移到C點(diǎn)。從C點(diǎn)可看出，電機轉速雖然降低了，但對水泵效率影響不大。根據上述原理，當水泵流量在較大范圍內發(fā)生變化時(shí)，采用變頻調速對水泵轉速加以控制，將會(huì )取得非常顯著(zhù)的節能效果。水泵流量、轉速、軸功率及電源頻率關(guān)系如表1所示。
表1 水泵頻率、轉速、流量、頻率關(guān)系
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6節能效果評估
以沈陽(yáng)某水廠(chǎng)為例，從系統報表可以得出系統平均軸功率輸出在50%以下，保守計算，我們按35%的節電比率來(lái)計算，系統在一年節電量為：132kW×35%×24×30×12=399168kWh，按電價(jià)0.69元來(lái)計算，一年節約電費為：399168×0.69=275425元。
水泵通過(guò)應用變頻調速技術(shù)后，改變了原有的操作方式，實(shí)現了遠程控制，能夠有效地調節送水生產(chǎn)過(guò)程，使系統運行穩定，保持水泵高效運轉，電機實(shí)現了軟啟動(dòng)，無(wú)沖擊電流，設備故障率大大降低，維修費用大為減少。
系統應用變頻調速技術(shù)，在大大節約電能的基礎上，使長(cháng)期輕載運行的泵工作在低轉速、低電壓的狀態(tài)下，這樣就使電機發(fā)熱少、溫升低，延長(cháng)了使用壽命。變頻調速技術(shù)也提高了功率因數，使電網(wǎng)損耗減少，效率提高，同時(shí)降低了水泵噪音，改善了生產(chǎn)環(huán)境。另外變頻器自我檢測、故障診斷、保護功能齊全，可有效地防止事故擴大化。
7 結束語(yǔ)
在供水系統中目前廣泛地采用了變頻調速的恒壓供水方法，本套系統運行速度快，控制精度高，結構合理，功能齊全，軟硬件配置可靠性高，具有較高實(shí)用價(jià)值和推廣前景，能夠適應工業(yè)鍋爐的控制要求。節約了資金和人員投入，又提高了水廠(chǎng)供水的自動(dòng)控制水平，消除了事故隱患，此外，系統還極大的減少了控制系統的維護工作量及設備備品，備件的更換量和更換周期，經(jīng)濟效益可觀(guān)。
參考文獻
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