摘要  结合我公司电解铸造车间冷却塔冷却风机的变频器改造，分析采用变频器改造后的优点，特别是在夜间或在气温较低的季节气候条件下，通过调节冷却风机的转速和冷却风机的开启台数，具有显著的节能效果。 
    关键字  变频器；冷却塔风机；PID控制 

1 引言

中国铝业青海分公司是一个专业化的电解铝厂，铝锭产能达近40万t。铝锭是电解铝生产的最后一道工序，每块铝锭浇铸后都经过堆垛机水槽进行冷却，为了使机组中加热了的水再降温冷却，重新循环使用，常使用冷却塔。我公司铸造冷却塔都为机械风机通风冷却，采用户外立式冷却塔电机，水在冷却塔滴下时，冷却风机使之与空气较充分的接触，将热量传递给周围空气，将水温降下来。

由于冷却塔的设备容量是根据在夏天最大热负载的条件下选定的，也就是考虑到最恶劣的条件，

然而在实际设备运行中，由于季节、气候、工作负载的等效热负载等诸多因素都决定了机组设备经

常是处于在较低热负载的情况下运行，所以机组常常是有不必要的浪费电能。因此，使用变频调速

控制冷却风机的转速，在夜间或在气温较低的季节气候条件下，通过调节冷却风机的转速和冷却风机的开启台数，节能效果就非常显著。

原冷却水系统由于采用接触器直接起动电机方式以及由截止阀对冷却水流量进行调节，导致电机长期处于空载或轻载状态，造成无谓的浪费，在部分负荷时固定冷却水流量而不对冷却塔风机电机进行控制也将浪费大量电能。根据近几年企业节能要求，将原接触器直接起动电机的控制方式采用微机控制技术和变频调速技术进行改造。

2 冷却塔风机变频改造

本系统改造采用了艾默生TD200型变频器，利用其内置的PID功能，组成以温度为控制对象的闭环控制。冷却塔变频控制原理图如图1所示，其工作原理是冷却塔风机将铸造车间的冷却回水，也就是冷却塔的进水温度进行通风冷却，将出水温度降到一定的值，其降温的效果可以通过变频器的速度调整来进行。被控量(出水温度)与设定值的差值经过变频器内置的PID控制器后送出速度命令并控制变频器的V/F输出，最终调节冷却塔风机的转速。

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系统温度信号给定量通过变频器操作面板的参数进行设定，温度反馈量通过出水管路中的温度检测仪以4~20mA的电流形式从R口输入，然后通过设置合理的PI 参数(比例增益Kp=80%;积分时间Ki＝30S;采样周期T＝5s;偏差极限10%)以获得满意的闭环控制效果。冷却塔风机变频器的接线图如图2所示。

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