浅谈日搏RIBO变频器在污水处理厂的应用

　　变频器的英文译名是VFD（Variable-frequency Drive），这可能是现代科技由中文反向译为英文的为数不多实例之一。（但VFD也可解释为Vacuum fluorescent display，真空荧光管，故这种译法并不常用）。变频器是应用变频技术与微电子技术，通过改变电机工作电源的频率和幅度的方式来控制交流电动机的电力传动元件。变频器在中、韩等亚洲地区受日本厂商影响而曾被称作VVVF（Variable Voltage Variable Frequency Inverter）。主电路是给异步电动机提供调压调频电源的电力变换部分，变频器的主电路大体上可分为两类：电压型是将电压源的直流变换为交流的变频器，直流回路的滤波是电容。电流型是将电流源的直流变换为交流的变频器，其直流回路滤波是电感。 它由三部分构成，将工频电源变换为直流功率的“整流器”，吸收在变流器和逆变器产生的电压脉动的“平波回路”，以及将直流功率变换为交流功率的“逆变器”。

　　一、变频器在污水处理设备上的应用

　　污水处理厂的设备是全天候运转的，而且曝气机和潜水泵是污水处理的设备，需要用变频器对曝气机的鼓风机和潜水泵进行调速。

　　1、变频器在鼓风机上的应用

　　鼓风机将压缩空气通过管道送入曝气池，让空气中的氧溶解在污水中供给活性污泥中的微生物。鼓风机在工频状态下起动时，电流冲击较大，容易引起电网电压波动，而鼓风机风压一定，风量只能靠工作台数及出气阀来调节，实际生产运行中往往是通过调节出气阀门来控制，即增加管道阻力。因而许多能量多浪费在阀门上。随着变频调速器的广泛应用，利用变频器的调速范围宽，机械特性硬等特点，在风机上应用了安川F7系列变频器。

　　由于叶轮在机体内运转无摩擦，不需要润滑，使排出的气体不含油。是化工、食品等工业理想的气  鼓风机力输送气源。鼓风机属容积运转式鼓风机。使用时，随着压力的变化，流量变动甚小。但流量随着转速而变化。因此，压务的选择范围很宽，流量的选择可通过选择转速而达到需要。鼓风机的转速较高，转子与转子、转子与机体之间的间隙小，从而泄露少，容积效率较高。我厂加工和装配技术力量强，能保证间隙的合理、均匀，既达到较高的容积效率又不至于机体内因热膨胀而发生摩擦。鼓风机的结构决定其机械摩擦损耗非常小。因为只有轴承和齿轮副有机械接触在选材上，转子、机壳和齿轮圈有足够的机械强度。运行安全，使用寿命长是鼓风机产品的一大特色。鼓风机的转子，均经过静、动平衡校验。成品运转平稳、振动极小。具有以上特点的鼓风机主要有：罗茨鼓风机，静音型水环式鼓风机。

　　用三台变频器控制三台风机，其中两用一备，电机的功率P=55KW，设计风量为Q。空载损耗为10%，转速1250转/分。

　　（1）一台工频运行，一台变频运行；则全速

　　P0=（55-55*10%）=49.5KW

　　P1=55KW

　　P2=5.5+49.5*（50%）3=11.7KW

　　总消耗的功率为67KW

　　（2）两台变频运行时每台的平均供风量为75%Q

　　P1+P2=5.5+（75%）3*49.5=26.4KW

　　总消耗的功率为52.8KW

　　（3）三台变频运行时，每台的平均供风量为50%Q

　　P1=P2=P3=[5.5+（50%）]3*49.5=11.7KW

　　总消耗的功率为P1+P2+P3=35.4KW

　　可见三台风机全投入变频运行时效果。假定每月工作30天，每天工作24小时，按每度0.6元计，则方案三可以比其他两个方案多节省电费8000元左右。

　　2、变频器在潜水泵上的应用

　　潜水泵起动时的电流冲击及调节压力/流量的方式与鼓风机相似。潜水泵起动时的急扭和突然停机时的水锤现象往往容易造成管道松动或破裂，严重的可能造成电机的损坏，且电机起动/停止时需开启/关闭阀门来减小水锤的影响，如此操作一方面工作强度大，且难以满足工艺的需要。在潜水泵安装变频调速器以后，可以根据工艺的需要，使电机软启/软停，从而使急扭及水锤现象得到解决。

　　二、系统应用效果

　　污水处理厂中的鼓风机和潜水泵在使用了RIBO系列变频器以后，不但免去了许多繁琐的人工操作，不安全隐患因素，并使系统始终处于一种节能状态下运行，延长了设备的使用寿命，更好的适应了生产需要。而且安川变频器丰富的内部控制功能可以很方便地与其他控制系统实现闭环自动控制。