變頻器控制電機(jī)按加速曲線起動(dòng)，避免直接起動(dòng)引起的大起動(dòng)電流，減少對(duì)機(jī)械系統(tǒng)的沖擊和循環(huán)水系統(tǒng)中的水錘現(xiàn)象；由于電機(jī)在適當(dāng)?shù)墓に囁俣认逻\(yùn)行，因此可降低噪聲，減輕電機(jī)和其它機(jī)械設(shè)備的磨損，降低故障率和系統(tǒng)的維護(hù)工作量。
將注塑車間的供風(fēng)風(fēng)機(jī)電機(jī)采用變頻控制，將供風(fēng)風(fēng)道擋板完全打開(kāi)，通過(guò)變頻調(diào)速改變電機(jī)轉(zhuǎn)速，控制送風(fēng)量；將冷卻水泵和冷凍水泵改為變頻控制實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的節(jié)能和空調(diào)末端苛刻的溫度、濕度要求。
電機(jī)除變頻控制外，可加旁路裝置直聯(lián)電網(wǎng)，變頻器發(fā)生故障時(shí)，可切換到原控制系統(tǒng)上。變頻器故障信號(hào)反饋到人機(jī)界面上。
3：主要設(shè)備選型
變頻調(diào)速器：考慮到系統(tǒng)的工藝要求及兼容性，該電機(jī)變頻器選擇羅克韋爾PowerFlex400系列變頻器。該系列變頻器性能強(qiáng)大，控制靈活；高度集成,支持多種通訊協(xié)議的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)；優(yōu)化的功率模塊結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)減小高次諧波,反射波,及控制干擾 ；緊楱的設(shè)計(jì)為用戶節(jié)省了安裝的空間；
PowerFlex400具有多種應(yīng)用功能：根據(jù)負(fù)載慣量可設(shè)置多種加減速曲線；優(yōu)于熱繼電器性能的電子過(guò)熱保護(hù)；可預(yù)置七段速度；可避免機(jī)械共振的3段頻率跳變功能；適應(yīng)負(fù)荷擾動(dòng)的轉(zhuǎn)差補(bǔ)償功能保證速度精度，確保供風(fēng)量穩(wěn)定；先進(jìn)的節(jié)能性能，可在“輕載”情況下減少?gòu)碾娋W(wǎng)吸取的電能；“休眠/喚醒”功能可產(chǎn)生進(jìn)一步的節(jié)能效果；內(nèi)置過(guò)程控制PID環(huán)節(jié)；發(fā)生故障后的自動(dòng)重啟功能；瞬間失電時(shí)的掉電跨越功能；可聯(lián)結(jié)旋轉(zhuǎn)電機(jī)，實(shí)現(xiàn)飛車起動(dòng)功能；
PowerFlex 400的一些主要參數(shù)如下：
PowerFlex 400系列變頻器可在環(huán)境溫度-10℃-50℃下運(yùn)行，效率達(dá)97.5%。
PowerFlex 400系列變頻器內(nèi)置保護(hù)功能有：
a) 欠壓保護(hù)
b) 過(guò)壓保護(hù)
c) 過(guò)流保護(hù)
d) 過(guò)溫保護(hù)
e) 短路保護(hù)
f) 接地保護(hù)
PowerFlex 400系列變頻器速度調(diào)節(jié)范圍為60：1，數(shù)字輸入的控制頻率輸出精度達(dá)0.005%。
PowerFlex 400變頻器具有7個(gè)數(shù)字量輸入，3個(gè)數(shù)字量輸出，2個(gè)模擬量輸入，2個(gè)模擬量輸入接口。
PowerFlex 400還內(nèi)置RS485接口，便于以后組成智能化系統(tǒng)。
PowerFlex 400具有斜波運(yùn)行、慣性、直流制動(dòng)、斜波保持、S曲線運(yùn)行等停止模式，獨(dú)立編程的加減速時(shí)間設(shè)定，設(shè)定范圍0-600秒等。
PowerFlex 400設(shè)計(jì)符合IEC146，IEC801和EN/CE要求，滿足UL508C，CAN/CSA-C22以及EN50081標(biāo)準(zhǔn)。
六、節(jié)能分析
（1）．設(shè)備參數(shù)如下：
風(fēng)機(jī)電動(dòng)機(jī)：Pe=30KW，Ue=380V，Ie=53A，N0(同步轉(zhuǎn)速)=1450rpm，CosΦ=0.8
水泵電動(dòng)機(jī)：Pe=22KW，Ue=380V，Ie=45A，N0(同步轉(zhuǎn)速)=1450rpm，CosΦ=0.8
變頻器：Kv(效率)=0.98
（2）．設(shè)備運(yùn)行情況：
空調(diào)風(fēng)機(jī)：
擋板開(kāi)度60%，年運(yùn)行時(shí)間8760 -30X24(30天維修)=8040小時(shí).
實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)：
擋板開(kāi)度100％時(shí)，電機(jī)電流Im=52A
擋板開(kāi)度60％ 時(shí)，電機(jī)電流Im=50A
空調(diào)冷卻水泵：
年平均閥門開(kāi)度70%，年運(yùn)行時(shí)間8760 -30X24(30天維修)=8040小時(shí).
實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)：
閥門開(kāi)度100％時(shí)，電機(jī)電流Im=45A
閥門開(kāi)度70％ 時(shí)，電機(jī)電流Im=44A
空調(diào)冷凍水泵：
年平均閥門開(kāi)度50%，年運(yùn)行時(shí)間8760 -30X24(30天維修)=8040小時(shí).
實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)：
閥門開(kāi)度100％時(shí)，電機(jī)電流Im=44.5A
閥門開(kāi)度50％ 時(shí)，電機(jī)電流Im=41A
（3）．能耗計(jì)算：
風(fēng)機(jī)擋板開(kāi)度調(diào)節(jié)控制方式的能耗
擋板開(kāi)度60％，電機(jī)電流Im=52A，直接計(jì)算電機(jī)消耗功率（即電機(jī)輸入功率）
Pin=√3UeImCosΦ=√3×380×50×0.8=26326
全年能耗＝Pin/1000×8040(小時(shí))×0.65(元)=137,580元
冷卻水泵閥門開(kāi)度調(diào)節(jié)控制方式的能耗
閥門開(kāi)度70％，電機(jī)電流Im=44A，直接計(jì)算電機(jī)消耗功率（即電機(jī)輸入功率）
Pin=√3UeImCosΦ=√3×380×44×0.8=23167
全年能耗＝Pin/1000×8040(小時(shí))×0.65(元)=121,070元
冷凍水泵閥門開(kāi)度調(diào)節(jié)控制方式的能耗
閥門開(kāi)度50％，電機(jī)電流Im=41A，直接計(jì)算電機(jī)消耗功率（即電機(jī)輸入功率）
Pin=√3UeImCosΦ=√3×380×41×0.8=21588
全年能耗＝Pin/1000×8040(小時(shí))×0.65(元)=112,819元
全年總能耗=137580+121070+112819=371，469元
變頻器控制方式的能耗計(jì)算(估算)
空調(diào)風(fēng)機(jī)：
采用變頻器后，達(dá)到60%擋板開(kāi)度時(shí)實(shí)測(cè)電機(jī)電流Im=14.5A，直接計(jì)算電機(jī)消耗功率（即電機(jī)輸入功率）
Pin=√3UeImCosΦ=√3×380×14.5×0.8=7635
全年能耗＝Pin/1000×(8040-792)(小時(shí))×0.65(元)=35,970元
空調(diào)冷卻水泵：
采用變頻器后，達(dá)到70%閥門開(kāi)度時(shí)實(shí)測(cè)電機(jī)電流Im=17.5A，直接計(jì)算電機(jī)消耗功率（即電機(jī)輸入功率）
Pin=√3UeImCosΦ=√3×380×17.5×0.8=7635
全年能耗＝Pin/1000×(8040-896)(小時(shí))×0.65(元)=35,454元
空調(diào)冷凍水泵：
采用變頻器后，達(dá)到50%閥門開(kāi)度時(shí)實(shí)測(cè)電機(jī)電流Im=9.9A，直接計(jì)算電機(jī)消耗功率（即電機(jī)輸入功率）
Pin=√3UeImCosΦ=√3×380×9.9×0.8=5213
全年能耗＝Pin/1000×(8040-896)(小時(shí))×0.65(元)=24,207元
注：在計(jì)算中，節(jié)假日模式按全年112天，在節(jié)假日停機(jī)1/3天考慮,即：112 x24/3=896小時(shí)。
全年總能耗=35970+35454+24207=95，631元
（4）：節(jié)電率
（采用擋板的能耗-采用變頻器的能耗）÷采用擋板的能耗＝74.3％
六：總結(jié)
在汽車生產(chǎn)中，模具質(zhì)量的好壞，將直接影響到車體的質(zhì)量和外觀，而注塑車間環(huán)境的穩(wěn)定性又是決定模具質(zhì)量的主要因素。對(duì)合成樹(shù)脂科注塑車間空調(diào)系統(tǒng)進(jìn)行改造，在原有控制系統(tǒng)上實(shí)施變頻器控制，以實(shí)現(xiàn)風(fēng)量控制和空調(diào)循環(huán)水的流量，簡(jiǎn)化工藝調(diào)整的復(fù)雜性，提高環(huán)境條件質(zhì)量，實(shí)現(xiàn)節(jié)假日控制模式，最終達(dá)到節(jié)能降耗的目的。
羅克韋爾自動(dòng)化產(chǎn)品，在中國(guó)的汽車生產(chǎn)線上有著廣泛的應(yīng)用，在原有工藝系統(tǒng)上加裝羅克韋爾變頻器，完全能夠保證系統(tǒng)的穩(wěn)定、可靠、靈活、方便、節(jié)能的各項(xiàng)要求。
希望通過(guò)我們的努力，能夠?yàn)閺V本汽車廠帶來(lái)以下幾點(diǎn)收益：
1） 節(jié)能降耗，經(jīng)濟(jì)效益明顯；
2） 控制靈活，輕松實(shí)現(xiàn)風(fēng)量、風(fēng)速和循環(huán)水流量的精確控制，滿足車間模具對(duì)溫、濕度的苛刻要求；
3） 減少電機(jī)啟動(dòng)時(shí)的大電流對(duì)電網(wǎng)的沖擊，保護(hù)電網(wǎng)；
4） 操作方便，易于監(jiān)控，減少工人勞動(dòng)強(qiáng)度；
5） 變頻器控制可有效減少電機(jī)和機(jī)械設(shè)備及管道的磨損，優(yōu)化設(shè)備，提高設(shè)備使用壽命；
6） 方便維護(hù)，降低故障率，有效縮短應(yīng)急事件發(fā)生時(shí)的處理時(shí)
