中國電機(jī)拖動(dòng)系統(tǒng)消耗的電能多達(dá)全國總量的 2/3，所用電機(jī) 90%是交流異步電動(dòng)機(jī)，其中風(fēng)機(jī)、泵類拖動(dòng)電機(jī)耗電量約占全國總量的 35%，電動(dòng)機(jī)容量約有 1.5 億千瓦，拖動(dòng)軋鋼機(jī)、礦井提升機(jī)、磨機(jī)、交通運(yùn)輸機(jī)械、機(jī)床等生產(chǎn)設(shè)備的電動(dòng)機(jī)容量約 3 億千瓦，耗電量約占全國總量的 30%.其中變負(fù)荷運(yùn)行的風(fēng)機(jī)、泵類達(dá)到總量的 70%左右，裝機(jī)容量近 1 億千瓦，年耗電量約 3000 億千瓦時(shí)，它們是靠閘板或閥門調(diào)節(jié)流量，以粗略適應(yīng)負(fù)荷的需要，平均浪費(fèi) 20%以上的電能，年達(dá) 200- 300 億元?？梢?，電機(jī)拖動(dòng)系統(tǒng)節(jié)能具有很大的空間。運(yùn)用可靠的節(jié)能技術(shù)對(duì)此類設(shè)備的節(jié)能改造，將對(duì)大力推進(jìn)節(jié)能減排、促進(jìn)中國經(jīng)濟(jì)的可持續(xù)發(fā)展和環(huán)境保護(hù)具有深遠(yuǎn)的意義。

　　2 CB-DT系列在風(fēng)機(jī)水泵類電機(jī)上應(yīng)用的節(jié)能原理、技術(shù)特點(diǎn)和應(yīng)用

　　2.1 CB-DT 系列電動(dòng)機(jī)節(jié)能系統(tǒng)

　　CB-DT 系列電動(dòng)機(jī)節(jié)能系統(tǒng)包括動(dòng)態(tài)負(fù)荷跟蹤管理控制部分和電機(jī)拖動(dòng)部分，其中動(dòng)態(tài)負(fù)荷跟蹤管理控制部分包括控制計(jì)算機(jī)、通訊協(xié)議轉(zhuǎn)換單元、數(shù)字及模擬量接口單元、保護(hù)單元以及系統(tǒng)控制軟件（定制）等；電機(jī)拖動(dòng)部分為執(zhí)行機(jī)構(gòu)主要包括定子或轉(zhuǎn)子調(diào)速設(shè)備和控制保護(hù)機(jī)構(gòu)。

　　以上系統(tǒng)之間通過通信協(xié)議，可實(shí)現(xiàn)多方通信，通過對(duì)系統(tǒng)全面的參數(shù)采集，實(shí)現(xiàn)對(duì)被控系統(tǒng)運(yùn)行的實(shí)時(shí)監(jiān)測、控制和管理。

　　2.2 CB-DT 系列在風(fēng)機(jī)水泵類電機(jī)上應(yīng)用的節(jié)能原理

　　風(fēng)機(jī)、水泵是各行各業(yè)中普遍使用的設(shè)備，在實(shí)際使用過程中需要經(jīng)常調(diào)節(jié)風(fēng)機(jī)、水泵的流量、壓力、溫度等。大多數(shù)風(fēng)機(jī)、水泵采用傳統(tǒng)的檔板或閥門進(jìn)行調(diào)節(jié)，使大量的能量消耗在檔板或閥們上。采用變頻調(diào)速技術(shù)的風(fēng)機(jī)水泵節(jié)電器可以隨工藝的要求實(shí)現(xiàn)動(dòng)態(tài)調(diào)節(jié)，大幅度減少能耗，提高系統(tǒng)自動(dòng)裝置的穩(wěn)定性和運(yùn)行效率，為系統(tǒng)的經(jīng)濟(jì)優(yōu)化運(yùn)行提供了可靠保證，并且保證了設(shè)備的安全運(yùn)行。風(fēng)機(jī)及泵類設(shè)備的機(jī)械特性（以水泵為例）中各參數(shù)有以下三個(gè)關(guān)系：Q∝n； H∝n 2； P∝n 3其中：Q 流體的流量；n 電機(jī)轉(zhuǎn)速；H 揚(yáng)程；P 軸功率。

　　也就是說，流量和轉(zhuǎn)速成正比，揚(yáng)程（壓力）和轉(zhuǎn)速平方成正比，功率和轉(zhuǎn)速立方成正比。

　　由上面公式可見，只要改變轉(zhuǎn)速 n，流量 Q 即成比例變化，從而可達(dá)到調(diào)節(jié)流量 Q 的目的，軸功率也相應(yīng)變化。如 Q‘=1/2Q，則 P’=1/8P，軸功率僅為額定值的 12.5%，此時(shí)能節(jié)電 80%以上。

　　大多數(shù)風(fēng)機(jī)、泵類調(diào)節(jié)流量、壓力時(shí)，是用檔板或閥門調(diào)節(jié)，這時(shí)輸入功率變化不大，大量能量以壓差的形式損耗在檔板、閥門上，不僅能耗大、噪聲大，且檔板、閥門容易磨損損壞。

　　CB-DT 系列電動(dòng)機(jī)節(jié)能系統(tǒng)是專為風(fēng)機(jī)、泵類等流體輸送和壓力控制設(shè)備研制的專用節(jié)電器，它采用可編程控制技術(shù)、變頻調(diào)速技術(shù)及閉環(huán)控制技術(shù)，將管道參數(shù)與設(shè)定參數(shù)相比較，通過 PID 運(yùn)算控制變頻器的輸出頻率，從根本上消除風(fēng)機(jī)、水泵設(shè)備由于選型或負(fù)荷變化普遍存在的“大馬拉小車”的動(dòng)力浪費(fèi)現(xiàn)象，消除了檔板節(jié)流阻力，使風(fēng)機(jī)、水泵始終運(yùn)行在*佳工作狀態(tài)，從而節(jié)省大量的電能。

　　2.3 CB-DT 系列風(fēng)機(jī)水泵類電機(jī)節(jié)能優(yōu)勢(shì)和行業(yè)應(yīng)用

　　CB-DT 系列風(fēng)機(jī)水泵類電機(jī)節(jié)能取代了檔風(fēng)板、閥門調(diào)節(jié)，節(jié)電率在 30%以上；采用內(nèi)置特有的節(jié)能控制曲線，比普通變頻更節(jié)能；驅(qū)動(dòng)電機(jī)可以軟啟動(dòng)，減少啟動(dòng)沖擊電流；可以無級(jí)調(diào)整轉(zhuǎn)速，避開機(jī)械共振及運(yùn)轉(zhuǎn)噪音；通過對(duì)壓力、風(fēng)量、流量等進(jìn)行檢測，可以形成閉環(huán)回路自動(dòng)控制系統(tǒng)；泵類負(fù)載專用停機(jī)模式，防止水錘現(xiàn)象發(fā)生；具備各種保護(hù)，可以延長機(jī)械負(fù)載的使用壽命。

　　CB-DT 系列風(fēng)機(jī)水泵類電機(jī)節(jié)能控制系統(tǒng)應(yīng)用行業(yè)廣泛，包括冶金、煤炭、礦山、石化、電力、供水，建材、輕工等行業(yè)；同時(shí)在商場、賓館、寫字樓、城市生活小區(qū)等建筑樓宇的各種供水、供氣、通風(fēng)系統(tǒng)都可應(yīng)用。

　　3 CB-DT系列空壓機(jī)節(jié)電原理和技術(shù)特點(diǎn)

　　3.1 CB-DT 系列空壓機(jī)節(jié)電原理

　　空壓機(jī)的驅(qū)動(dòng)軸上所需要的軸功率，與排氣壓力、空壓機(jī)轉(zhuǎn)速有直接的關(guān)系，也就是說，在實(shí)際運(yùn)行中，由于壓縮空氣的使用隨時(shí)在變化，空壓機(jī)并不經(jīng)常在額定工況下運(yùn)行，而空壓機(jī)排氣壓力的高低則直接影響到實(shí)際軸功率的大小。排氣壓力越高，所需軸功率也越大。

　　為滿足用氣量的隨時(shí)變化要求，儲(chǔ)氣罐內(nèi)氣體必須保持一定的壓力，目前大多數(shù)空壓機(jī)均采用切斷進(jìn)行的調(diào)節(jié)方式來改變排至儲(chǔ)氣罐的氣量。對(duì)于空壓機(jī)氣量的供求關(guān)系表現(xiàn)為排氣壓力的變化，空壓機(jī)排氣量正好滿足生產(chǎn)用氣量要求時(shí)，儲(chǔ)氣壓力保持不變，若能維持這種狀態(tài)當(dāng)然*佳，但實(shí)際上用氣量是隨時(shí)變化的，而且設(shè)計(jì)冗余量較大，所以空壓機(jī)排氣量都要大于用氣量，如果空壓機(jī)仍恒速運(yùn)轉(zhuǎn)，則儲(chǔ)氣罐內(nèi)的氣體越積越多，當(dāng)罐內(nèi)壓力上升達(dá)到設(shè)定壓力時(shí)，一般采用兩種辦法：一種是空壓機(jī)卸荷運(yùn)行，不產(chǎn)生壓縮氣體，電動(dòng)機(jī)處于空載運(yùn)轉(zhuǎn)，其用電量仍為滿負(fù)載的 30%60%，這部分電能被白白浪費(fèi)掉。另外一種辦法是停止空壓機(jī)運(yùn)行，這樣似乎空壓機(jī)空轉(zhuǎn)或不斷放空所浪費(fèi)的電能被消除了，但是若無容積較大的儲(chǔ)氣罐，將會(huì)帶來電動(dòng)機(jī)的頻繁啟動(dòng)，空壓機(jī)的啟動(dòng)電流大約是額定電流的 5D7 倍，對(duì)電網(wǎng)及其它用電設(shè)備沖擊較大，同時(shí)也會(huì)使空壓機(jī)的使用壽命縮短。

　　采用 CB-DT 節(jié)能控制系統(tǒng)，空壓機(jī)可以在保證生產(chǎn)所需要的*低壓力下運(yùn)行，電機(jī)輸入功率大大下降，輔以壓力閉環(huán)控制，實(shí)現(xiàn)空壓機(jī)的供氣壓力與轉(zhuǎn)速的動(dòng)態(tài)匹配，減少了電機(jī)的實(shí)際輸入功率，達(dá)到節(jié)能目的。即電機(jī)的轉(zhuǎn)速由供氣壓力來控制，壓縮機(jī)需要多大的功率，電機(jī)就輸出多大的功率，而不必做無用功，從而取得良好的節(jié)能效果，另一方面是空壓機(jī)停止了空轉(zhuǎn)，電機(jī)不存在輕載運(yùn)行，這部分能量很可觀。

　　在節(jié)能的同時(shí)，也促使供氣壓力穩(wěn)定。通過壓力調(diào)節(jié)器，可使空壓機(jī)保持在設(shè)定的壓力值下工作，壓力穩(wěn)定可靠性高，而且壓力可以無級(jí)設(shè)定，隨時(shí)可調(diào)。電機(jī)實(shí)現(xiàn)軟啟動(dòng)，壓縮機(jī)的使用壽命及檢修周期都將得到大大延長?？諌簷C(jī)排氣量由空壓機(jī)的轉(zhuǎn)速來控制，氣缸內(nèi)閥片不再反復(fù)地開啟和關(guān)閉，閥座、彈簧等工作條件大大改善，避免了高溫、高壓氣體急劇的流動(dòng)與沖擊，維修工作量減少。

　　3.2 CB-DT 系列空壓機(jī)節(jié)電技術(shù)特點(diǎn)

　　CB-DT 系列空壓機(jī)節(jié)電控制系統(tǒng)的節(jié)能具有以下技術(shù)特點(diǎn)：節(jié)電率可達(dá) 20%以上；實(shí)現(xiàn)軟啟動(dòng)，對(duì)電網(wǎng)無沖擊，降低對(duì)變壓器容量要求；功率因數(shù)提高，減少無功損耗，增加電網(wǎng)的有功功率；供氣壓力穩(wěn)定，可靠性高；壓縮機(jī)的使用壽命及檢修周期都將大大延長。

　　空壓機(jī)排氣量由空壓機(jī)的轉(zhuǎn)速來控制，氣缸內(nèi)閥片不再反復(fù)地開啟和關(guān)閉，閥座、彈簧等工作條件大大改善，避免了高溫、高壓氣體急劇的流動(dòng)與沖擊，維修工作量減少。

　　安裝調(diào)試方便；設(shè)置故障報(bào)警及自動(dòng)切換，提高了系統(tǒng)的安全性。

　　4 CB-DT系列中央空調(diào)節(jié)能及智能模糊控制技術(shù)原理、系統(tǒng)和技術(shù)特點(diǎn)

　　4.1 CB-DT 系列中央空調(diào)節(jié)能原理

　　對(duì)于中央空調(diào)來說，按照國家標(biāo)準(zhǔn)，系統(tǒng)的*大負(fù)載能力是按照氣溫*高，負(fù)荷*大的工作環(huán)境來設(shè)計(jì)的，就系統(tǒng)本身來說，存在著很大的儲(chǔ)備空間，而實(shí)際上系統(tǒng)又很少在這些極限條件下工作。

　　根據(jù)有關(guān)資料統(tǒng)計(jì)，中央空調(diào)設(shè)備 97%的時(shí)間在70%負(fù)荷以下波動(dòng)運(yùn)行，所以實(shí)際負(fù)荷總不能達(dá)到滿負(fù)荷；特別是冷氣需求量較少的情況下，主機(jī)負(fù)荷量低。

　　為了保證有較好的運(yùn)行狀態(tài)和較高的運(yùn)行效率，主機(jī)能在一定范圍內(nèi)根據(jù)負(fù)載的變化合理的加載和卸載，但與之相配套的冷卻水泵和冷凍水泵一直在高負(fù)荷狀態(tài)下運(yùn)行，提高中央空調(diào)冷卻水、冷凍水系統(tǒng)運(yùn)行效率，降低設(shè)備的工作時(shí)間，所以，進(jìn)行中央空調(diào)節(jié)能技術(shù)改造是完全必要的。中央空調(diào)智能模糊控制系統(tǒng)采用先進(jìn)的計(jì)算機(jī)技術(shù)、模糊控制技術(shù)、系統(tǒng)集成技術(shù)和變頻調(diào)速技術(shù)，實(shí)現(xiàn)了中央空調(diào)冷媒流量系統(tǒng)運(yùn)行的智能模糊控制 ， 科學(xué)地解決了中央空調(diào)能量供應(yīng)按末端負(fù)荷需要提供，在保障空調(diào)效果舒適性的前提下，*大限度地減少了空調(diào)系統(tǒng)的能源浪費(fèi)，達(dá)到了*佳節(jié)能的目的。

　　4.2 智能模糊控制技術(shù)的應(yīng)用

　　智能模糊控制系統(tǒng)不僅對(duì)中央空調(diào)冷凍水系統(tǒng)、冷卻水系統(tǒng)、冷卻塔風(fēng)機(jī)等各個(gè)環(huán)節(jié)進(jìn)行全面控制，而且采用系統(tǒng)集成技術(shù)將各個(gè)控制系統(tǒng)在物理上、邏輯上和功能上互連在一起，實(shí)現(xiàn)它們之間的信息綜合、資源共享，在一個(gè)計(jì)算機(jī)平臺(tái)（模糊控制器）上進(jìn)行集中控制和統(tǒng)一管理，實(shí)現(xiàn)中央空調(diào)全系統(tǒng)的整體協(xié)調(diào)運(yùn)行和綜合性能優(yōu)化。其中冷凍水系統(tǒng)采用*佳輸出能量控制，冷卻水及冷卻塔風(fēng)機(jī)系統(tǒng)采用*佳轉(zhuǎn)換效率控制，確保整個(gè)系統(tǒng)運(yùn)行的舒適性和可靠性。

　　4.3 CB-DT 系列中央空調(diào)節(jié)能系統(tǒng)特點(diǎn)

　　1）具有可靠的安全保護(hù)

　　通過全面的運(yùn)行參數(shù)采集，實(shí)現(xiàn)了系統(tǒng)工作狀態(tài)的全面監(jiān)控，并設(shè)置了冷凍水、冷卻水的低限流量保護(hù)和低溫保護(hù)，有效地保障了冷凍水和冷卻水系統(tǒng)在變流量工況下空調(diào)主機(jī)蒸發(fā)器和冷凝器的安全穩(wěn)定運(yùn)行。

　　2）實(shí)現(xiàn)動(dòng)態(tài)負(fù)荷跟隨，保障了末端的服務(wù)質(zhì)量

　　系統(tǒng)突破了傳統(tǒng)中央空調(diào)冷媒系統(tǒng)的運(yùn)行方式（定流量模式或冷源側(cè)定流量而負(fù)荷側(cè)變流量模式），實(shí)現(xiàn)*佳輸出能量控制，即空調(diào)主機(jī)冷媒流量自動(dòng)跟隨末端負(fù)荷需求而同步變化（即變流量），因此，在空調(diào)系統(tǒng)的任何負(fù)荷狀況（滿負(fù)荷或部分負(fù)荷）下，都能既保障中央空調(diào)系統(tǒng)末端的服務(wù)質(zhì)量（舒適性），又實(shí)現(xiàn)*大的節(jié)能。

　　3）具有自尋優(yōu)、自適應(yīng)的智能模糊控制

　　對(duì)于中央空調(diào)這樣多參量相互影響的復(fù)雜系統(tǒng)，要實(shí)現(xiàn)冷凍水和冷卻水系統(tǒng)全部變流量運(yùn)行，只有充分利用當(dāng)代*新科技成果，采用具有智能控制功能、能進(jìn)行類似人腦的知識(shí)處理和推理的先進(jìn)的控制技術(shù)，才有可能成功。因此系統(tǒng)采用了模糊控制技術(shù)，使系統(tǒng)具有自學(xué)習(xí)、自尋優(yōu)和自適應(yīng)的優(yōu)化控制功能，實(shí)現(xiàn)了中央空調(diào)系統(tǒng)各種負(fù)荷條件下的*大節(jié)能，使空調(diào)水系統(tǒng)節(jié)能達(dá)到 30%～50%.

　　4）優(yōu)化了空調(diào)主機(jī)運(yùn)行環(huán)境

　　系統(tǒng)全面采集中央空調(diào)的各種運(yùn)行參量，再利用先進(jìn)的模糊控制技術(shù)對(duì)這些相互關(guān)聯(lián)、相互影響的運(yùn)行參量進(jìn)行動(dòng)態(tài)優(yōu)化控制，以滿足中央空調(diào)系統(tǒng)非線性和時(shí)變性的要求，使空調(diào)主機(jī)始終運(yùn)行在*佳工況，以保持*高的熱轉(zhuǎn)換效率，從而減少主機(jī)的能耗 5%-10%使用了 CB-DT 全數(shù)字多變量節(jié)能系統(tǒng)，使壓縮機(jī)效率處于*高的區(qū)域運(yùn)行，保證了空調(diào)主機(jī)的運(yùn)行效率得到大幅度的提高，主機(jī)的負(fù)載率有效下降，避免由于水系統(tǒng)不合理而造成的高能耗和壓縮機(jī)喘震現(xiàn)象，使空調(diào)主機(jī)的壽命得到延長。對(duì)冷凍和冷卻水泵而言，由于水泵大多數(shù)的時(shí)間都運(yùn)行在額定轉(zhuǎn)速以下，使得水泵的機(jī)械部件的磨損如電機(jī)軸承的機(jī)械磨擦減少，機(jī)械部件的使用壽命大大延長，從而也使得中央空調(diào)機(jī)組設(shè)備的維護(hù)周期延長，設(shè)備的維護(hù)費(fèi)用成倍減少，綜合經(jīng)濟(jì)效益大幅提高。

　　5結(jié)論

　　中際 CB-DT 系列電動(dòng)機(jī)節(jié)能系統(tǒng)在實(shí)際運(yùn)行中可靠、穩(wěn)定，具有很好的節(jié)能效果和推廣價(jià)值。

　　該系統(tǒng)在丹江口鋁業(yè)有限責(zé)任公司、廣東華興玻璃廠、北京王府井百貨大樓、深圳財(cái)政局等多個(gè)工廠和建筑樓宇的節(jié)能項(xiàng)目中得到應(yīng)用并取得預(yù)期的節(jié)能效果。