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第六讲 经济效益赞变频（下）

6.4 电能回馈效果升　
6.4.1 变频遇到新问题
6.4.1.1 实例之1—向下传输的重力负载 

图6-23  下行重力负载的电流特点

    如图6-23(a)所示，当重物向下运行时，重物本身的重力加速度将使电动机转子的转速超过同步转速（即旋转磁场的转速)，而使异步电动机处于再生状态（发电机状态)。
    工频运行时，如图6-23(b)所示，电动机的再生电流将导致电度表的铝盘反转，说明这时是电动机在向电源反馈电能，电度表的读数将逐渐减少。
    但在变频运行时，如图6-23(c)所示，电动机的再生电流却只能反馈到直流回路，产生泵升电压，再通过制动电阻和制动单元把多余的电能消耗掉。由于变频器前级的整流桥只能单方向导通，所以，变频器输入侧的电流等于0，电度表的铝盘将处于不转状态。
    两者比较的结果是，工频运行的节能效果优于变频运行。
6.4.1.2 实例之2—抽油机

图6-24  抽油机示意图

    抽油机俗称磕头机，如图6-24所示，是油田中的一种重要采油设备，数量极大。故如能够节能，将具有重大意义。
    实践表明，抽油机采用变频调速后，在提高抽油效率方面，具有相当优势。但在节能方面，却遇到了和上述重力负载类似的问题。
    当抽油罐下降时，抽油罐本身的重力加速度使电动机转子的转速超过同步转速（即旋转磁场的转速），而使异步电动机处于再生状态（发电机状态）。因此，工频运行时，电度表的铝盘在抽油罐下降时是反转的；而变频运行时，电度表的铝盘是不转的。两者对比，变频运行时的节能效果不如工频运行。
6.4.2 电能回馈大家喜　
6.4.2.1 回馈制动单元

图6-25  回馈制动单元

    解决上述问题的基本思路是，把变频器直流回路中的泵升电压逆变成三相交流电，反馈给电源，如图6-25所示。图中，RG是回馈制动单元，实际上也是一组三相逆变桥电路。其输入端变频器直流回路的P端（正端）和N端（负端）相接，输出的是三相交变电压，与三相电源相接。
    在RG的输出端与变频器的输入端之间，应接入交流电抗器，以防止在反馈过程中可能产生的电压冲击对变频器的影响。
    这样，当电动机处于再生状态时，所产生的电能也同样反馈给了电源，提高了节能效果。
    实践证明，采用了回馈制动单元后，非但提高了节能效果，并且制动转矩大，使拖动系统的运行更加稳定。
6.4.2.2 电能回馈变频器 

图6-26  电能回馈变频器

    目前，市场上已经出现了具有回馈功能的电能回馈变频器，如图6-26所示。二极管VD1～VD6用于三相全波整流，IGBT管VT1～VT6接受反馈控制板的控制，向电源回馈电能。反馈控制板的控制依据，便是变频器内部的直流电压。
    可以预期，电能回馈变频器作为变频器的一种派生系列，必将在各种越重机械、电梯等重力负载中，获得广泛的应用。
6.5 流体功率看节能
6.5.1 基本模型看分明
6.5.1.1 水泵装置的基本模型

图6-27  水泵装置的基本模型

    如图6-27所示。图中，UF是变频器，M是电动机，P是水泵。水泵的功能是把水从水池吸入，加压后输送到所需要的地方去，如工厂的各车间、大楼的各楼层以及生活小区等。
6.5.1.2 供水系统的主要参数
    （1）流量
    是单位时间内流过管道内某一截面的水流量，在管道截面不变的情况下，其大小决定于水流的速度。符号是Q，常用单位是m3/s。
    （2）扬程
    是单位重量的水通过水泵所获得的能量，符号是H。因为在工程应用中，常体现为液体上扬的高度，故常用单位是ｍ。
    ● 静态扬程
    是供水系统为了提供一定流量必须上扬的高度，也叫实际扬程，符号是HA。在图6-27中，HA体现为从水池的水平面到管路最高处之间的上扬高度，也称为静扬程。
    ● 动态扬程
    符号是HD，是供水时克服了各部分管道内的磨擦损失和其他损失后，使水流具有一定的流速所需要的扬程，动态扬程是不能用高度来表示的。
    ● 全扬程
    动态扬程与静态扬程之和，称为全扬程，符号是HG，也叫工作扬程。
    HG=HA+HD （6-9）
    式中，HG—全扬程，m；
    HA—静态扬程，m；
    HD—动态扬程，m；
    （3）管阻
    是阀门和管道系统对水流的阻力，符号是R。与管路的直径和长度、管路各部分的阻力系数，以及液体的流速等因素有关。因为不是常数，难以简单地用公式来定量地计算，通常用扬程与流量间的关系曲线来描述。
    （4）压力
    是表明供水系统中某个位置（某一点）水压的物理量，符号是p。其大小在静态时主要取决于管路的结构和所处的位置，而在动态情况下，则还与供水流量与用水流量之间的平衡情况有关。
6.5.1.3 系统各部分的功率
    （1）系统输入的全功率
    变频器从电源吸取的三相电功率，也就是变频水泵管路系统的全输入功率。其基本计算公式是：
    PS=ULISλ （6-10）
    式中， PS — 变频器的输入功率，kW；
     UL — 电源的线电压，V；
     IS — 变频器的输入线电流，A；
     λ — 变频器输入侧的功率因数（主要是畸变因数）。
    （2）变频器的输出功率
    也是电动机的输入功率。当工作频率为fX时，变频器的输出电压为UX，输出功率为PM。其基本计算公式是：
    PM=UXIMcosφ1 （6-11）
    式中，PM — 变频器的输出功率（电动机的输入功率），kW；
     UX — 变频器的输出线电压，V；
     IM — 变频器的输出线电流，A；
     cosφ1—电动机定子侧的功率因数(位移因数)。
    由于变频器的功率损耗在系统中所占的比例较小，一般可以认为：
    PM=PSηV≈PS  （6-12）
    式中ηV变频器的效率。
    （3）电动机的输出功率（轴功率）
    就是电动机轴上输出的机械功率，也是水泵的输入功率。当工作频率为fX时，电动机的转速为nMX，轴功率为PLX。其基本计算公式是：
    PLX=     （6-13）
    式中， PLX — 电动机的轴功率，kW；
     TMX — 电动机的电磁转矩，N·m；
     nMX — 与频率fX对应的转速，r/min。
    轴功率与变频器输出功率之间的关系是：
    PLX=PMηM （6-14）
    式中，ηM—电动机的效率。
    （4）水泵的输出功率（流体功率）
    就是水泵在取水和供水管路中消耗的功率。当管路中的流量为QX时，流体功率为PGX。因为取水和供水管路中的主要参数是扬程和流量，所以其基本计算公式是：
    PGX=0.163HXQX （6-15）
    式中， PGX — 流体功率，kW；
     HX — 取水和供水过程中的全扬程，m；
     QX — 管路中的流量，m3/min。
    流体功率与轴功率之间的关系是：
    PGX=PLXηP （6-16）
    式中，ηP—水泵的效率。
    上述各部分功率之间的关系如图6-28所示。

图6-28  各部分功率之间的关系

6.5.2 管路工况看特性
6.5.2.1 扬程特性 

图6-29  供水系统的扬程特性

    以管路中的阀门开度不变为前提，表明在某一转速下，全扬程与流量间关系的曲线HT=f(Q)，称为扬程特性曲线，如图6-29(a)所示。    扬程特性的物理意义是：用户用水越多（流量越大），管道中的磨擦损失以及提高流量所需的扬程也越大，全扬程则越小。    扬程特性的起点称为空载扬程H0，其物理意义是：当流体的流量趋近于零时，所能达到的最高扬程。    空载扬程与转速有关：水泵的转速下降，其供水能力也下降，则空载扬程下降，扬程特性也随之下移，如图6-29(b)所示。    扬程特性反映了用户的用水状况对全扬程的影响。在这里，流量的大小取决于用户，是“用水流量”，用QU表示。

图6-30  供水系统的管阻特性

    以水泵的转速不变为前提，表明阀门在某一开度下，扬程与流量间关系的特性曲线HT=f(Q)，称为管阻特性曲线，如图6-30(a)所示。
    管阻特性表明了管路的阻力对流量的影响。即：流量越大，克服管阻所需的扬程也越大，故全扬程越大。
    管阻特性的起始扬程等于静扬程（HA）。其物理意义是：如果全扬程小于静扬程的话，将不足以克服管路的管阻，从而不能供水。因此，静扬程也是能够供水的“基本扬程”。
    管阻特性与阀门的开度有关：当阀门关小时，管阻增大，克服管阻所需的扬程也增大，故管阻特性将上扬，如图6-30(b)所示。
    管阻特性表明，通过改变管阻大小（阀门开度），可以控制供水能力。在这里，流量大小取决于阀门的开度，是由供水侧决定的。故管阻特性的流量，可以认为是“供水流量”，用QG来表示。
6.5.2.3  供水系统的工作点 
    扬程特性曲线和管阻特性曲线的交点，称为供水系统的工作点。在这一点：供水系统既满足了扬程特性，也符合了管阻特性。供水系统处于平衡状态，系统稳定运行。

图6-31  供水系统的工作点

    例如，当阀门全开，水泵在额定转速下运行时，其工作点如图6-31中之Ｎ点。这时，流量为QN，扬程为HN。
6.5.2.4  流体功率中的基本功耗 
    由式（6-15）知，供水系统向用户供水时所消耗的流体功率PG与流量和扬程的乘积成正比。在图6-31中，流体功率与面积ODNG成正比。
    在这里，与静扬程对应的功率PA与面积ODEA成正比。PA的物理意义是：克服静扬程所消耗的功率。
    如上述，为了能向用户供水，水泵的输出功率必须大于PA。或者说，水泵的输出功率中，大于PA的部分，才是用户得到的流体功率。因此，PA是管路系统的基本功耗，也可以看作是广义的空载损失。
    当流量为QX时，基本功耗可计算如下：
    PAX=0.163HA·QX （6-17）
    式中， QX —管路中水的流量，m3/min；
     PAX —与QX对应的基本功耗，kW。
6.5.3 流体功率节能评
6.5.3.1 不同控制方式的节能效果
    在供水系统中，最根本的控制对象是流量Q。因此，要讨论节能问题，必须从考察调节流量的方法入手。常见的方法有阀门控制法和转速控制法两种。
    （1）阀门控制法 
    即通过关小或开大阀门来调节流量，而转速则保持不变（通常为额定转速）。
    阀门控制法的实质是水泵本身的供水能力不变，而是通过改变水路中的阻力大小来“强行”改变流量，以适应用户对流量的需求。这时，管阻特性将随阀门开度的改变而改变，但扬程特性则不变。

图6-32  不同控制方式的节能效果

    如图6-32所示，设用户所需流量减小为QB，当通过关小阀门来实现时，扬程特性不变，仍为曲线①，管阻特性则由阀门全开时的曲线②改变为曲线③，供水系统的工作点由额定状态时的N点移至B点。这时：
    流量由QN减小为QB；扬程由HN增加为HB；由式（6-15）知，供水功率PB与面积OEBF成正比。
    （2）转速控制法 　
    即通过改变水泵的转速来调节流量，而阀门开度则保持不变（通常为最大开度）。
    转速控制法的实质是通过改变水泵的供水能力来适应用户对流量的需求。当水泵的转速改变时，扬程特性将随之改变，而管阻特性则不变。
    仍以用户所需流量等于QB为例，当通过降低转速使QX=QB时，扬程特性由曲线①移至曲线④，管阻特性则仍为曲线②，故工作点移至Ｃ点。
    这时：流量减小为QB；扬程减小为HC；供水功率PC与面积OECH成正比。
    （3）两种方法的比较
    比较上述两种调节流量的方法，可以看出：在所需流量小于额定流量（QX=QB＜QN）的情况下，转速控制时的扬程比阀门控制时小得多，所以转速控制方式所需的流体功率也比阀门控制方式小得多。两者之差ΔP便是转速控制方式节约的流体功率，它与面积HCBF（图6-23中的阴影部分）成正比。这就是流体功率的节能效果，也是变频调速供水系统具有节能效果的最基本的方面。
6.5.3.2 流体功率节能的特点
    （1）节能效果与流量的关系,如图6-33：

图6-33  节能效果与流量的关系

    图6-33(a)是流量较大时的情形。这时，流量与额定流量相差不多，故节约的功率较少，为ΔPG1；
    图6-33(b)是流量进一步减小后的情形，这时，节约的功率较多，为ΔPG2；
    图6-33(c)是流量很小时的情形。这时，因为整个系统消耗的功率本就不多，故节约的功率也就有限，为ΔPG3。
    综合之，则节能效果与流量的关系如图6-33(d)所示。可见，并不是流量越小，节约的功率越多。
    （2）节能效果与静扬程的关系

图6-34  静扬程对节能效果的影响

    静扬程越大，则供水时的基本功耗越大，调节流量时的可变功耗越小，节约的功率越小。如图6-34(a)和(b)中之阴影部分所示。
    （3）不同静扬程的典型例子
    水泵管路系统的类型很多，如供水管路、取水管路、循环水管路等。供水管路又有许多具体的类型，难以尽述。这里只根据静扬程的大小，讨论两种比较典型的情形：
    ● 高楼供水 

图6-35  供水泵站的特点

    这是许多民用建筑的特点，如图图6-35(a)所示。供水系统的特点是：静扬程HA1较大，其管阻特性如图6-35(b)中之曲线②所示。
    由图知，其转速调节的范围较小，且基本功率所占比例较大，采用变频调速后的节能空间有限。
    ● 车间供水
    大多数工厂的车间都是低层建筑，如图图6-35(d)所示。供水系统的特点是：静扬程HA2较小，其管阻特性如图6-35(c)中之曲线④所示，与高楼供水相比，转速调节的范围较大，基本功率所占比例较小，采用变频调速后的节能效果比较显著。
6.6 轴上功率看节能
6.6.1 轴上功率是上级
6.6.1.1 基本功率在轴功率中的反映 　
    水泵属于二次方律负载，其轴功率的计算公式是：
    PL=P0+KP·nL3  （6-18）
    式中，PL — 水泵的轴功率，kW；
     P0 — 空载功率或损耗功率，kW；
     nL — 水泵的转速，r/min；
     KP — 比例常数。
    所谓节能效果，是对两种工作状态比较的结果。比较时，必须区分两种工作状态中的共同部分和不同部分，因为共同部分在比较过程中总是互相抵消的。
    当讨论变频调速供水系统的节能效果时，则是对转速较高和转速较低（阀门开度相同）时消耗功率的比较。从前面的讨论中可以看出，供水系统中的基本功率PA是消耗功率的共同部分。就是说，不论转速高低，都必须把水上扬至静扬程后，才能开始向用户供水。
    因此，对于一个用于供水的电力拖动系统来说，式（6-18）中的空载损失应该广义地理解为既包括水泵空转时的机械损失，也包括供水系统向用户供水时必须消耗的基本功率，如图6-36所示：

图6-36  机械特性中的基本功率

    PQ0=P0+PA （6-19）
    式中， PQ0 — 广义的空载损失，kW；
     PA — 基本功率，kW。
6.6.1.2 机械特性的修正
    广义空载损失在机械特性上也必然有所反映，使式（6-18）所示的机械特性方程修正为：
    TL=T0+TA+KT·nL2 （6-20）
    式中，TA—与基本功率对应的基本转矩，N·m。
    基本转矩TA的物理意义，可以理解为为了把水上扬到实际扬程（静态扬程）所需要的转矩。
6.6.1.3 轴功率的节能 
    由式（6-18）分析节能效果时，因为是在全速运行和降速运行之间进行比较的。比较时常常忽略了在调节阀门开度时，轴功率的变化。事实上，在关小阀门开度而减小流量时，电动机的轴功率也是有所减少的，如图6-37中之曲线②所示。因为一般情况下，流量是和转速是成正比的。所以，图6-37的横坐标也可以是转速，故曲线①是根据式（6-18）算得的功率曲线。

图6-37  轴功率与流量的关系

    曲线②和曲线①之间的差值，便是阀门控制方式和转速控制方式的轴功率之差：
    ΔPL=PL2-PL1 （6-21）
    式中， ΔPL — 低速运行时节约的轴功率，kW；
     PL1 — 转速下降后的轴功率，kW；
     PL2 — 关小阀门时的轴功率，kW。
6.6.2 水泵效率出差异
6.6.2.1 明显的矛盾   
    图6-37表明，轴功率的节能效果基本上是单调变化的，即流量越小，节能越多。这和图6-33(d)所示的流体功率节能效果的变化规律明显地不一致。
    为什么会产生这样的矛盾呢？事实上，流体功率和轴功率之间的差异在于水泵的效率：
    PG=PL·ηP （6-22）
    式中， PG — 流体功率，kW；
     PL — 轴功率，kW；
     ηP — 水泵的效率。
    据有关资料介绍，水泵工作效率相对值ηP*的近似计算公式如下：
    ηP*=C1（）-C2       （6-23）
    式中，ηP*—水泵效率的相对值；
     Q*— 流量的相对值；
     n*— 转速的相对值；
     C1、C2—常数，由制造厂家提供。
     C1与C2之间，遵循如下规律：
    C1-C2=1 （6-24）
6.6.2.2 调节转速时的水泵效率 
    由于在阀门开度不变的情况下，流量Q*和转速n*是成正比的： 
    Q*/n*=1
    故：  ηP*=1
    所以，采用转速控制方式时，水泵的工作效率总是处于最佳状态，其效率曲线如图6-38中的曲线②所示。

图6-38  水泵的效率曲线

6.6.2.3 调节阀门开度时的水泵效率 
    当通过关小阀门来调节流量Q*时，由于转速不变，n*=1，故比值Q*/n*=Q*。代入式（6-23），得：
ηP*=C1Q*-C2Q*2 （6-25）
    所得效率曲线如图6-38中的曲线①所示。由图知，采用调节阀门开度来调节流量时，水泵的效率将随着流量的减小而减小。
6.7 电源功率看节能
6.7.1 低速运行负载轻
    水泵在低频运行时，关系节能效果的核心问题是“大马拉小车”的问题。原因如下：
6.7.1.1 设计裕量较大

图6-39  水泵的低频运行

    图6-39(a)为水泵模型，由于用户的管道系统是各不相同的，水泵生产厂不可能对用户的管道系统作明确的限定。所以，在决定电动机容量时，裕量往往偏大；
6.7.1.2 低速运行的工况
    离心式水泵在额定频率以下运行时，负载转矩下降较多，如图6-39(b)中之曲线①所示。而电动机的有效转矩则减小较少，如图中之曲线③所示，形成“大马拉小车”的状态。（曲线②是电动机的自然机械特性）。
6.7.2 功能预置勿看轻
6.7.2.1 关键在于提高电动机的效率 
    如前述，大马拉小车的结果，是电动机的效率降低。因此，如要进一步提高电动机输入侧的节能效果，必须提高大马拉小车时的电动机效率。
6.7.2.2 正确预置功能的意义 
    针对二次方律负载在低频运行时，普遍存在大马拉小车的现象，变频器专门设置了相关的节能功能。因此，电动机输入侧的电功率节能效果和变频器的功能预置有关。其中，尤以正确预置Ｕ/f比（转矩提升）功能最为重要。举例说明如下：

图6-40  功能预置的影响

    假设水泵在较低频率fX1下运行，其阻转矩较小，与此对应的电流—电压曲线如图6-40(b)所示，最佳工作点为A点。
    变频器在出厂时，U/f线常常预置为稍有补偿的状态，如图6-40(a)中之曲线①所示。与fX1对应的电压是UXB，从图b的电流—电压曲线上知道，这时的定子电流为I1B，比最佳工作电流I1A大得多。
    如果将U/f线预置为低减压频比，如图a中之曲线②所示，把与fX1对应的电压下降为UXC，从图6-40(b)的电流—电压曲线上知道，这时的定子电流将减小为I1C，与最佳工作电流I1A十分地接近了。
    一般说来，低减压频比不大可能使电动机运行在最佳工作点，但可以使电动机的定子电流减小到接近最小电流的程度。
    由此可见,正确预置变频器的功能,对于提高电动机效率、进一步提高电功率的节能效果,具有十分重要的意义。
6.8 经济效益全面评
6.8.1 故障减少是效益
    与笼形异步电动机相比，其他电动机的故障率都较高，分述如下：
6.8.1.1 直流电动机 
    直流电动机的电刷和换向器是最大的薄弱环节，非但机械磨损大，而且因为有火花的原因，故障率几乎是所有电动机中的最高者。
6.8.1.2 绕线转子异步电动机
    绕线转子异步电动机一方面有电刷和滑环，也是比较容易损坏的部件，而鼠笼式异步电动机则无此薄弱环节。
6.8.1.3 电磁调速电动机 
    电磁调速电动机也有电刷和滑环，不过通过的电流较小而已，但毕竟也是薄弱环节。
    生产机械在生产过程中，一旦因电动机发生故障而停机，所造成的损失，也应和采用变频调速的经济效益联系起来。
    例如印染机械，原来用直流电动机实现多单元同步控制（通常有6～15个单元或更多），每次在运行过程中，电动机如发生故障，则：
    （1）该匹布报废；
    （2）把报废的布取下以及把新布穿上花费的时间；
    （3）修理电动机所需的资金与时间；
    （4）各种染料及其他材料的损失。
    所有这些损失加起来，其价值往往超过购买变频器的钱。 
6.8.2 寿命延长是效益
6.8.2.1 彻底消除供水系统中的水锤效应
    在供水管路中，水锤效应具有很大的破坏作用，说明如下：
    （1）起动时的水锤效应 
    异步电动机在全压起动时从静止状态加速到额定转速，所需时间只有0.25s。这意味着在0.25s的时间里，水的流量从零猛增到额定流量。由于流体具有动量和一定程度的可压缩性，因此，在极短时间内流量的巨大变化将引起对管道的压强过高或过低的冲击，并产生“空化现象”。压力冲击将使管壁受力而产生噪音，犹如锤子敲击管子一样，称为水锤效应。
    水锤效应具有极大的破坏性：压强过高，将引起管子的破裂；反之，压强过低，又会导致管子的瘪塌。此外，水锤效应也可能损坏阀门和固定件。
    （2）停机时的水锤效应 
    如果让水泵切断电源，使之自由停机，供水系统的水头将克服电机的惯性而使水泵急剧地停止。这也同样会引起压力冲击和水锤效应。
    （3）产生水锤效应的原因 产生水锤效应的根本原因，是在起动和制动过程中的动态转矩太大。因为在拖动系统中，决定加速过程的是动态转矩TJ：
    TJ=TM-TL （6-26）

图6-41  水泵的全压起动和变频起动

    异步电动机和水泵的机械特性如图6-41(a)所示。图中，曲线①是异步电动机的机械特性；曲线②是水泵的机械特性；阴影部分便是动态转矩TJ。
    由图6-41(a)知，水泵在直接起动过程中，拖动系统动态转矩TJ的是很大的。所以，加速过程很快。
    （4）水锤效应的消除 
    采用了变频调速后，可以通过对升速时间的预置来延长起动过程，使动态转矩大为减小，如图6-41(b)所示。图中，曲线簇①是异步电动机在不同频率下的机械特性；曲线②是水泵的机械特性；中间锯齿状的阴影部分是升速过程中的动态转矩（即不同频率时的电动机机械特性与水泵机械特性之差）。
    在停机过程中，同样可以通过对降速时间的预置来延长停机过程，使动态转矩大为减小。从而彻底消除了水锤效应。
水锤效应的消除，无疑可大大延长水泵及管道系统的寿命。
6.8.2.2 设备寿命延长的其他方面
    （1）机械的磨损减少 
    采用变频调速后，生产机械在运行过程中的平均转速下降，故磨损减少，寿命延长。
    （2）机械的故障率大幅下降
    例如：卷取机械的磁粉离合器等易损件取消，减少了整台机械的故障率；
    许多配用件的寿命延长了，如起重机械采用变频调速后，因为很好地解决了溜钩问题，闸瓦上闸皮的寿命大大延长，等等。
6.8.3 质量提高是效益
    产品的质量得到了保证，也就提高了产品的销售价格，其经济效益是不言而喻的。下面举两个具体例子。
6.8.3.1 螺杆挤压机
    高速纺丝用螺杆挤压机，根据工艺要求，螺杆的挤出压力必须保持恒定，才能保证纺丝的质量。此外，聚脂切片的原材料不同，螺杆的挤出压力也不一样。
    采用变频调速后，利用变频器的PID调节功能，以压力传感器的传感信号作为反馈信号，可以十分方便地实现恒压力运行，如图6-42所示，使出口压力和挤出量稳定。从而提高了纺丝的质量。

图6-42  螺杆挤压机

    聚脂切片的原材料不同，可通过调节电位器RP来调整压力的目标值，也就调整了螺杆的挤出压力。
6.8.3.2 尿素造粒离心机
    原来采用电磁调速电动机，因不能根据负荷轻重随时调整转速，质量不够稳定，残次品较多。
    改造为变频调速后，根据工艺要求，以合成氨甩桶内的液位作为控制参数，利用变频器的PID功能，实现恒液位控制，如图6-43所示。图中，SQ为液位传感器，其传感信号作为变频器的反馈信号，接到电流输入端。目标信号通过电位器RP进行调整。

图6-43  尿素造粒离心机

    改造后，尿素粒的均匀度非常稳定，从而大大地提高了产品的正品率，取得了很好的经济效益。
6.8.4 意外惊喜是效益
6.8.4.1 锅炉的鼓风机和引风机改造
    某厂10t蒸汽锅炉所用鼓风机容量为18.5kW；引风机容量为55kW，每天工作24h。
    采用变频调速后，每月节电总量达21672kW·h。除此以外,还有:每月节煤37.5t;由于燃烧充分，烟囱里不再冒黑烟,并且因为平均转速降低了,噪音也大为下降。
6.8.4.2 恒压供油 　
    某厂以重油为燃料的燃烧炉，采用变频调速实现恒压供油后，非但节电节油，并且由于燃烧充分，烟囱里不再冒黑烟了