變頻器在污水處理設備上的應用.

　　污水處理廠最好的節電場合是曝氣機的鼓風機（有些是采用攪拌機來曝氣），節電率更高。

　　污水處理廠的設備是全天候運轉的，而且曝氣機和潛水泵是污水處理的核心設備，需要用變頻器對曝氣機的鼓風機（羅茨風機）和潛水泵進行調速。 鼓風機變頻控制：污水處理好氧部分溶解氧濃度對處理結果有很大影響，溶解氧濃度太低，污水不能達標；溶解濃度太高，不僅浪費電能還可能使活性污泥上浮使出水也不能達標。鼓風機加變頻器就是為了控制CASS池溶解氧的濃度穩定在恒定值.
考慮到實際應用中只可能一臺是變頻運轉，另一臺停止或工頻運轉，同時為了減少固定資產投資，設計了2臺風機只用一臺變頻器控制，剛曝氣時，一臺風機變頻運轉，如果該風機運行到50HZ后，溶解氧濃度仍沒達到設定值，該變風機自動投到工頻（50HZ）繼續運轉，第二臺風機自動投到變頻運轉，在PID自動控制下直到溶解氧濃度穩定在設定值。當溶解氧濃度大于設定值,且變頻風機頻率低于一定頻率,工頻風機自動切斷,只有變頻風機運轉 。
　　3.1變頻調控原理與特性
　　隨著科技的不斷發展，交流電機調速技術被廣泛采用。通過新一代全控型電子元件，用變頻器改變交流電機的轉速方式來進行風機流量的控制，可以大幅度減少以往機械方式調控流量造成的能量損耗。

　　3.2變頻調節的節能原理
　　圖2中曲線1和2表示調速時的壓力-流量曲線，曲線3和4表示節流調節時管路阻力特性曲線，曲線5表示恒速時功率-流量曲線，設A點為風機最大工況點。當風量需從Q1減少到Q2時，如果采用節流調節法，工況點由A到B，風壓增加到H2，由圖中可看出軸功率P2下降，但減少的不太多。如果采用變頻調節方式，風機工況點由A到C，可見在滿足同樣風量Q2 情況下，風壓H3將大幅度下降，功率P3隨著顯著減少。節省的功率損耗△P＝△HQ2與圖中面積BH2H3C成正比。
由以上分析可知，變頻調節是一種高效的調節方式。鼓風機采用變頻調節，不會產生附加壓力損失，節能效果顯著，調節風量范圍0％～100％，適合調節范圍寬，且經常處于低負荷下運行的場合。但是，當風機轉速下降，風量減小時，風壓將發生很大變化，由風機比例定律：
Q1/Q2＝（n1/n2），　H1/H2＝（n1/n2）2，　P1/P2＝（n1/n2） 3
可知，當其轉速降低到原額定轉速的一半時，對應工況點的流量、壓力、軸功率各下降到原來的1/2、1/4、1/8，這就是變頻調節方式可以大幅度節電的原因。
　　假設將水泵轉速降低10%（輸出頻率45Hz時）
　　則功率P2=（0.9）×P1=0.73P1,節電27%。
　　假設將水泵轉速降低20%（輸出頻率40Hz時）
　　則功率P2=（0.8）³×P1=0.51P1,節電49%。
　　由于功率與轉速成三次方的關系，因此，轉速變化越大，功率的消耗將呈幾何
　　級數減少。
　　3.3啟動電流對電動機及設備的損害
　　電動機在啟動階段，往往采用自藕變壓器降壓啟動或（星—三角）啟動方式，這兩種方式雖然能降低啟動電流對電動機的損害，但仍有高達額定電流5—6倍的啟動電流，嚴重危害著電動機、水泵、單向閥、管路系統的使用壽命。

　　使用變頻調節以后，由于使用了SPWM技術，實現了真正意義上的軟啟動和緩沖停機，從根本上消除了啟動電流對電動機及其它設備的危害，大大延長了設備的使用壽命。
　　3.4設備運行中的噪音、震動、水錘等問題
　　設備在全電壓啟動、運行、停止的過程中，由于無法進行及時有效的調節，會產生嚴重的水錘、機械噪音增加、震動加劇等現象，這些現象都具有極大的破壞性，會引起管道破裂或癟塌、損壞閥門和固定件，并會增加進線變壓器的負荷狀況。采用了變頻調節后，可以通過延長升、降速時間來延長起動或停機的過程，即使在運行過程中，也可以通過對工作頻率點的選擇，跳過容易引起設備共震的工作點，從而使水泵葉片、單向閥、管路系統承受的應力大為減小，軸承的磨損也大大減輕，設備的工作壽命將大大延長。