控制工程在线更新2006年8月11日

在过去，能源消耗很少是工程团队的优先考虑事项。在水泥、化工、纸浆和造纸、金属、石油和天然气等行业，重点主要是技术和自动化系统提高生产力的能力。现在，工业公司和公用事业公司面临着越来越多的问题，包括客户对效率和质量、环境、竞争的增加和质量标准的维持的要求。对于一家公司来说，在满足需求的同时降低生产成本变得越来越困难。

其中一个答案是减少能源消耗，特别是电动机消耗的能源。这可以通过两种主要方式来减少:有效控制电机的速度
使用变速驱动器，使电机本身更有效率。

节约潜力
在电网系统中，供应(发电厂)和需求(终端用户)之间必须始终保持平衡。由于从发电厂燃料库到工艺泵的能源链的总效率非常低(由于沿途的各种损失)，一个有责任心的消费者并不是唯一负责整体节能的人

使用高效电机和变速交流驱动器的制造商创造了巨大的能源节约和更少的负面环境影响的潜力。欧洲铜业研究所最近的一项研究表明，每年可节省约200太瓦时(十亿千瓦时)的电力。这意味着欧盟工业将减少约1.1亿吨二氧化碳排放。

全世界每年的发电量为15,500太瓦时。工业占总量的41.7%，即6500太瓦时。假设65%的6500太瓦电力用于工业电机驱动系统，
还有一小部分交流电机(大约5%)已经是速度控制的。据估计，另外25%的能量用于最有可能受益于速度控制的电机。如果
平均节能50%，总节能潜力约为500太瓦时，占世界发电量的3.2%。

根据所采用的基准方法和二氧化碳排放系数，这一节约潜力可减少2.5 - 4.2亿吨二氧化碳排放。这个分析，这只是一个粗略的估计，证明了大量的二氧化碳排放可以减少，如果交流驱动器使用在所有可行的电机应用。

案例英国:博利登MKM
ABB在英国的渠道合作伙伴之一中央电气通过测量典型生产周的能源消耗，对Boliden MKM(黄铜和铜制品的领先制造商)旗下的过滤工厂进行了能源审计。审计主要包括黄铜铸造工艺的排烟过滤装置，该装置由两个Luhrfilter过滤装置组成，一个带有250千瓦的风扇，另一个带有三个132千瓦的风扇。使用阻尼器作为节流器来控制风扇的气流。

结果表明，使用ABB驱动器的250千瓦风扇每年至少可节省44,650美元，三个较小风扇每年可节省26,800美元，每年可节省125,000美元，仅9个月即可收回投资。无论如何，事实证明安装所节省的总费用更高。Boliden公司的能源测量系统证实节省了232,200美元。

除了直接节能，交流驱动器可用于升级现有的生产机械。Cantex是美国领先的PVC(聚氯乙烯)管道生产商。Cantex在内华达州雷诺的一家工厂升级了18条挤出生产线中的两条，使用ABB的ACS 800可调速直接转矩控制驱动器。挤出机的改造增加了
产量至少下降30%。

ABB与欧盟汽车挑战计划
2003年，欧盟委员会推出了一项名为“汽车挑战计划”(MCP)的自愿性计划，在该计划中，工业公司得到帮助，以提高其电机驱动系统的能源效率。MCP是欧洲气候变化计划下的一系列节能举措之一。MCP官员估计，将欧洲各地使用的所有低效EFF3级电机替换为标准高效EFF2版本将节省能源
6太瓦时或3亿欧元，而EFF1将产生更多的节省。如果使用更多的变速交流驱动器来控制这些电机，那么最大的节约潜力就会出现。

泵送系统的控制方法
在泵和风扇应用中，使用变速驱动器可以减少多达三分之二的能源消耗。泵或风扇在半速运行时消耗的能量只有全速运行时的八分之一。控制水泵流量的传统方法是使用节流阀，节流阀类似于家里的水龙头。

泵的工作点是管道中的阻力和泵所做功之间的平衡。因此，阻力的增加迫使泵产生更大的压力，因为系统流体流量减少。但在这种情况下，能源效率成了牺牲品。

另一种流量控制方法是通过交流驱动器来调节输入到驱动泵的电机的频率，从而改变泵的速度。

电机和交流驱动效率补偿必须考虑在内。因为同一台电机可以在两种情况下使用，所以它对总功耗的影响是相等的。即使在名义功率下损失2-3%，使用变速驱动器获得的能源效率也远远优越。速度的小降低可以在能源消耗方面产生很大的差异，由于许多泵系统经常以低于满负荷运行，变速驱动器可以产生巨大的节省。

大多数工厂——无论是工厂还是公用事业——都有充足的机会来节约能源和提高生产率。这只是一个找到应用程序，量化潜力，并开始节省的问题。
在许多情况下，在变速驱动器上的投资将在不到一年的时间内获得回报。

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ABB为工业应用中的电磁兼容性(EMC)指定可调频率驱动器

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