VEC变频器应用在饮料行业的节能改造上

东莞市兆天机电科技有限公司的变频器以成熟的V/F控制和矢量控制技术,设备运行一年来未出现任何故障，得到了公司领导和设备部门工程师的一致好评。在饮料生产线的节能改造应用中,改善了设备的运行稳定性,可靠性,经济性,节省了电能,为企业创造了效益。

节能原理介绍：

变频器节能功能 通常在设计中，用户电机设计功率比实际需要的高出很多，这样容易形成人们常说的：“大马拉小车”的现象，造成电能的浪费，而且无计可施；利用变频器可以通过适当降低电机的运行频率，恰到好处地满足各种参数的需求，从而轻易地将此部分电能节约下来。普通电机改成变频器拖动时，电机转速会较以前下降很多，根据变频器的工作原理，即U/f特性图知道：

当频率f（转速）越高时，则变频器输出电压越高，根据输出功率P=UIcos?知道，U越高，则输出功率越高，反之，则越低。这样，普通电机改成变频调速后，电动机无须全速运行，即转速比原来要慢，亦即变频器输出较低频率，相应输出较低电压，相应输出较低的功率。根据我们的改造经验，与负载相当的力矩，也相应输出较低功率就可以了，因此输出功率比一般有20％以上，最高可达40％的节电率。

设备安全

中国已成为继美国之后的世界第二电力消费大国，我国的“电荒危机”在每年酷夏如约而至；因此，节能型产品深受政府倡导和消费者青昧。随着节能法的颁布与实施，节能作为企业提高生产效率，降低能源消耗，降低生产经营成本的重要手段，已普遍被人们所认识和接受。节能不但利国利民，增加企业经济效益，也利于树立企业社会形象，产生良好的社会效益，同时提高设备自动化水平、降低设备维修率，延长设备使用寿命。因此，节约每一度电有一定的现实意义了。

动态功率补偿功能

无功功率不但增加线损和设备的发热，更主要的是功率因数的降低，降低了电网的有功功率，S2=P2+Q2，当cos?≈1时，Q=SΧsin?≈0，此时有功功率P≈S。变频器的动态功率因数补偿功能可使无功功率近似为0，从而增大电网的有功功率，减少了无功损耗。另外，功率因数的改善还可以节省很大一部分电网容量，直观的体现在电机的升温降低，噪音降低、供电发电机机组温升降低、噪音降低、耗电量大幅度降低，大大地延长设备维修周期及使用寿命。

软启动器节电功能

由于电机启动时，会对电机和供电电网造成严重的冲击，而且还会对电网容量要求过高，启动时产生的大电流和震动设备的使用寿命极为不利。因变频器的软启动功能将使得启动电流远远低于额定电流，实现电机真正意义上的软启动，不但减少了对电网的冲击和对供电容量的要求，更对设备的使用寿命、磨损有明显的改善。 用电设备配电状况

1.制冷系统（共11组）

• 灌注间空调塔电机 功率22KW 2台一用一备风机5.5KW
• 办公室空调水泵电机功率15KW2台 一用一备风机5.5KW
• 茶线APV冷却水泵电机功率15KW 2台 一用一备风机5.5KW
• 茶线冷却塔泵电机功率30KW2台一用一备 风机7.5KW
• 冷库果汁灌装间冷却水泵电机 功率22KW 2台一用一备 风机7.5KW 实测数据22KW：电流32.8A?功率因数0.87电压383V 实测7.5KW风机：电流11.3A功率因数0.32电压383V 夏天2台同时开机，24小时不停机实际工作功率51.5KW
• 果汁外包，酒精冷冻机组 冷却水泵电机功率22KW 2台， 两台全部投入工作。风机7.5KW 实测电机数据： （1）22KW电机： 电流33A功率因数0.87电压383V （2）22KW电机： 电流30A功率因数0.85电压383V （3）7.5KW风机：电流11A功率因数0.4电压383V 实际工作功率51.5KW
• 果汁APV冷却水泵电机 功率11KW 2台一用一备风机3.7KW2台 实测11KW电机：电流20A 功率因数0.8电压385V （1）3.7KW风机：电流4.6A 功率因数0.4电压385V （2） 3.7KW风机：电流4.4A 功率因数0.4电压385V 实际工作功率18.5KW
• 冷库冷却水泵电机已装变频器
• CSDC线冷冻机组，冷冻液循环水泵电机 功率15KW 3台 两用一备 风机4KW 1台 实测循环水泵15KW:电流22A 功率因数0.86 电压385V 15KW: 电流25A 功率因数 0.87 电压385V 风机4KW：电流5.5A 功率因数0.65电压385V 空调循环水泵11KW一台实测：电流18.9A功率因数0.86电压385V 空调循环风机7.5KW一台实测：电流8.9A功率因数 0.83电压385V 实际工作功率52.5KW
• 冷冻系统已安装丹佛斯变频器设备。
• 溶糖冷却水泵电机功率15KW 2台一用一备风机4KW1台 1天工作6小时，当天没开，未有实测数据。 实际工作功率19KW 2、空压机房系统 配一台37KW空压机 110KW 2台 一般是37KW空压机工作，当压力不够时再自动启用一台110KW空压机 实测110KW数据：电流84.4A-185A?功率因数 0.446 空气压力控制5.5KG开启,8KG开始停机卸载 加载时间2分钟空转时间6分钟停机7分钟 3、污水处理系统 罗茨风机37KW3台一用二备8小时/天轮换工作，出风门开度只有50％ 实测37KW风机:电流66.4A功率因数0.82电压365V 4、冷冻库主机组 主机共10组，实测控制柜总电流213.6A功率因数0.8电压362V 由于冷冻库制冷主机控制柜与总电源距离400-500米,出现线损造成一定压降25V左右 5、灌装生产线4条 冷却水泵电机 7.5KW X 4个循环水泵电机 5.5KW X 12个风机3.7 X 4台 6、净水处理系统 45KW水泵一台设定出水压力14-15KG 阀门后10KG. 18.5KW水泵一台 11KW水泵一台

节能技改实施方案

1.制冷系统
• 灌注间空调塔5.5KW风机安装一台我公司生产的VEC-V6-5R5F3型专用变频器。
• 办公室空调5.5KW风机安装一台我公司生产的VEC-V6-5R5F3型专用变频器。
• 茶线冷却机组水泵15KW电机安装一台我公司生产的VEC-V6-015F3型水泵专用变频节能设备.实现 一台变频设备控制两台电机，按需求自动切换（一拖二模式）. 为5.5KW风机安装一台我公司生产的VEC-V6-5R5F3型专用变频器
• 茶线冷却机组水泵30KW电机安装一台我公司生产的VEC-V6-030F3型水泵专用变频节能设备. 实现一台变频设备控制两台电机，按需求自动切换（一拖二模式） 为7.5KW风机安装一台我公司生产的VEC-V6-5R5F3型专用变频器.
• 冷却机组水泵22KW电机安装一台我公司生产的VEC-V6-045F3型水泵专用变频设备。实现一台变频节能设备控制两台电机，按需求自动切换（一拖二模式）,因夏天2 台22KW同时开机,所以选用VEC-V6-045F3型安装. 为7.5KW风机安装一台我公司生产的VEC-V6-7R5F3型风机专用变频器.
• 冷却机组水泵22KW电机安装两台我公司生产的VEC-V6-022F型水泵专用变频器. 为7.5KW风机安装一台我公司生产的VEC-V6-7R5F型风机专用变频器
• 冷却机组水泵11KW电机安装一台我公司生产的VEC-V6-011F3型水泵专用变频设备. 实现一台变频节能设备控制两台电机，按需求自动切换（一拖二模式）. 为2台3.7KW风机各安装一台我公司生产的VEC-V6-004G3型专用变频器.
• 冷却机组水泵15KW电机安装两台我公司生产的VEC-V6-015F3型水泵专用变频设备。实现一台变频节能设备控制二台电机，按需求自动切换（一拖二模式）为4KW风机安装一台我公司生产的VEC-V6-004G3型专用变频器
• 空调循环水泵11KW电机安装一台我公司生产VEC-V6-011F3型水泵专用变频器 为7.5KW风机安装一台我公司生产VEC-V6-7R5F型专用变频器
• 溶糖冷却机组水泵15KW电机安装一台我公司生产的VEC-V6-015F3型水泵专用变频设备. 实现一台变频节能设备控制两台电机，按需求自动切换（一拖二模式） 为4KW风机安装一台我公司生产VEC-V6-004G3型专用变频器

2.灌装车间

4条生产线上的4个冷却水泵7.5KW电机安装4台我公司生产VEC-V6-7R5F型水泵专用变频器 为4台3.7KW冷却风机安装4台我公司生产VEC-V6-004G3型专用变频器 为循环水泵12台5.5KW电机安装12台我公司生产VEC-V6-5R5F型水泵专用变频器

3.净水处理系统一台45KW水泵电机安装一台我公司生产VEC-V6-045F3型水泵专用变频器一台18.5KW水泵电机安装一台我公司生产VEC-V6-018F3型水泵专用变频器 一台11KW水泵电机安装一台我公司生产VEC-V6-011F3型水泵专用变频器

4、空压机房 为110KW空压机安装一台我公司生的VEC-V6-110G3型专用变频节能系统设备,停开37KW的空压机,只使用一台110KW空压机已经满足目前需求量,减少110KW空压机频繁起动造成的浪费.

5、污水处理系统风机 对三台37KW风机并联安装一台我公司生产的VEC-V6-037F3型专用变频器 更改控制线路，实现变频器设备拖3台电机使用，使电机自动轮换工作。 在任何时间工作都处于节电状态，增加工变频转换保护系统，保证不影响风机的正常运作。

6、冷冻库系统 针对主线压降问题进行改造，用就地无功补偿方式，实现提高功率因数至0.95，减少线损的目的.

关于变频器

我公司研发和生产的VEC-V6-F与VEC-V6-G型变频器，集当今电子技术应用于电机拖动控制的成熟技术，优化的SPWM调制技术，模块化的设计，体积小巧，性能优越，采用优化正弦波PWM V/F控制,减少谐波影响,低速大转矩,拥有多段速摆频功能。可通过温度或压力传感PID闭环控制功能,实现一拖二或一拖三多功能控制。能承受150%至200％的电流冲击，故障自动复位再起动。具有工、变频切换，过载、过流、欠压、过压、过热等多种保护功能。适用中国的电网和工况。

节电估算 根据现场数据分析

1. 制冷系统\灌装车间\净水处理系统水泵、风机平均节电达30%以上
2. 空压机房平均节电达25%以上
3. 污水处理系统风机节电40%以上

施改成本及回收期

制冷系统\灌装车间\净水处理水泵、风机系统使用变频节能改造成本回收期为7.6个月，该系统工作功率共计484KW,以每日工作16小时，每月工作26天，电费平均0.8元/KWH计算; 空压机房使用变频节能改造成本回收期为6个月，以该系统设备电机功率为110KW，每日工作16小时，每月工作26日计，电费平均0.8元/KWH计算； 污水处理系统风机使用变频节能改造，成本回收期为4.3个月，以该系统设备电机功率为37KW，每日工作24小时，每月工作30日计，电费平均0.8元/KWH计算； 冷冻库系统针对电源主线产生压降问题进行就地无功补偿改造安装无功补偿柜，（所有元器件均采用进口元器件）

总结

在饮料生产线的节能工程改造中，东莞市兆天机电科技有限公司以其成熟的变频器技术和成熟的工程应用经验，顺利完成了本次改造任务，进一步奠定了兆天科技在变频技术工程应用领域的坚实基础。

东莞市兆天机电科技有限公司 

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