該電站目前正在使用艾默生CT（Control Techniques）的Unidrive M700變速驅(qū)動(dòng)器，來(lái)控制遍及兩個(gè)塔上的22個(gè)冷卻塔風(fēng)機(jī)。這種先進(jìn)的新驅(qū)動(dòng)器更換首次安裝于1975年的系統(tǒng)，帶來(lái)了許多好處。這意味著可以通過(guò)改變風(fēng)機(jī)速度來(lái)盡量減少低單位負(fù)載下的電能使用，消除因缺乏制動(dòng)系統(tǒng)而產(chǎn)生的風(fēng)轉(zhuǎn)，盡量減少冬季凍結(jié)電勢(shì)，減輕風(fēng)機(jī)振動(dòng)而無(wú)需從服務(wù)中移除，以及消除防止冬季電機(jī)過(guò)載和夏季低空氣輸送所需的季節(jié)性葉片間距調(diào)整。僅葉片間距調(diào)整本身就能獲得顯著的工時(shí)節(jié)省——電站對(duì)此估計(jì)的價(jià)值為38,000美元每年。

該電站位于美國(guó)中大西洋地區(qū)，它包含多個(gè)天然氣和石油點(diǎn)火單元。該電站渴望為其冷卻風(fēng)機(jī)實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化控制系統(tǒng)——服務(wù)這套風(fēng)機(jī)的系統(tǒng)已有40多年歷史了。這項(xiàng)改造直接解決了以下問(wèn)題：

能源和成本降低，而不會(huì)影響冷卻塔效率

? 要管理能源使用和制冷容量，意味著要不斷開(kāi)關(guān)這些200馬力的風(fēng)機(jī)啟動(dòng)器，因?yàn)樗鼈兛偸侨龠\(yùn)行。能夠改變風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速并因此改變不同負(fù)載的冷卻速度，這使得所有風(fēng)機(jī)能夠以低得多的能源需求運(yùn)行（最佳的冷卻塔效率）。系統(tǒng)只移動(dòng)排熱所需那么多的空氣，因此能耗會(huì)少很多。

? 要管理單個(gè)風(fēng)機(jī)的振動(dòng)，即使是在有負(fù)載需求的時(shí)候，也必須要將它們關(guān)閉，因此制冷需求很高。能夠維持所有風(fēng)機(jī)工作——其中某些減速運(yùn)行以管理振動(dòng)，便能在單元發(fā)電需要時(shí)提供最佳冷卻。

? 另一個(gè)問(wèn)題是，由于夏季和冬季月份相關(guān)的空氣密度差異，需要對(duì)風(fēng)機(jī)葉片間距進(jìn)行人工季節(jié)性的更改。僅此每年就需要花費(fèi)接近480個(gè)工時(shí)，這對(duì)于電站周圍更迫切的需求以及葉片間距調(diào)整所需的起重機(jī)租賃和安全管理來(lái)說(shuō)，是一筆不小的維護(hù)資源挪用。

資產(chǎn)管理和保護(hù)

? 風(fēng)機(jī)有一個(gè)16英尺長(zhǎng)的玻璃纖維/金屬驅(qū)動(dòng)軸，用于連接風(fēng)機(jī)齒輪箱和電機(jī)。由于沒(méi)有制動(dòng)系統(tǒng)，空載風(fēng)機(jī)的自由風(fēng)轉(zhuǎn)始終是個(gè)問(wèn)題，這有時(shí)會(huì)產(chǎn)生不好的啟動(dòng)情況，從而引起電機(jī)過(guò)載，在驅(qū)動(dòng)軸上引起嚴(yán)重扭力，有時(shí)還會(huì)引起齒輪箱的問(wèn)題。對(duì)于該新系統(tǒng)來(lái)說(shuō)，軟啟動(dòng)和預(yù)啟動(dòng)制動(dòng)在M700 VSD中是固有功能。在加入軟啟動(dòng)和風(fēng)機(jī)制動(dòng)后，驅(qū)動(dòng)軸在風(fēng)機(jī)啟動(dòng)過(guò)程中受到的峰值扭矩得到了盡可能的降低，同時(shí)，有關(guān)風(fēng)轉(zhuǎn)的擔(dān)憂也蕩然無(wú)存。電機(jī)再也看不到跨線啟動(dòng)器施加的大電流了。

? 凍結(jié)和解凍是冷卻塔中的一個(gè)問(wèn)題。如果塔的側(cè)面結(jié)冰，現(xiàn)有的系統(tǒng)要求風(fēng)機(jī)反向放置，以求解凍冷卻塔入口上的重負(fù)。結(jié)冰會(huì)產(chǎn)生非常有害的影響，即不斷積累甚至引發(fā)塔崩。在寒冷的天氣中利用變速功能適當(dāng)管理氣流可以消除過(guò)冷，從而防止結(jié)冰。除了在最惡劣的氣候條件下，這無(wú)需再對(duì)風(fēng)機(jī)進(jìn)行反轉(zhuǎn)。

“我們決定審視一下變頻驅(qū)動(dòng)器（VFD）解決方案，并最初考慮了三家制造商?！痹撾娏镜募夹g(shù)顧問(wèn)Mark Leigh說(shuō)，“不過(guò)，艾默生CT是能夠滿足我們所需很短項(xiàng)目交付時(shí)間的唯一一家機(jī)構(gòu)。就推薦優(yōu)化解決方案來(lái)說(shuō)，他們?cè)诩夹g(shù)上也非常能干。”

艾默生CT帶實(shí)時(shí)以太網(wǎng)功能的Unidrive M700交流驅(qū)動(dòng)器，被安裝在該電站的一個(gè)電機(jī)控制室內(nèi)，用以控制22個(gè)冷卻塔風(fēng)機(jī)。這些驅(qū)動(dòng)器為感應(yīng)電機(jī)和永磁電機(jī)提供了高性能和靈活的控制。對(duì)電站來(lái)說(shuō)最重要的是，新的Unidrive M700對(duì)過(guò)程具有更多控制。

“在標(biāo)準(zhǔn)的跨線起動(dòng)器風(fēng)機(jī)電機(jī)中，對(duì)于固定的最大馬力，在固定的速度下——在這個(gè)案例中是1750rpm，變量是風(fēng)機(jī)葉片間距和空氣密度。”Leigh先生解釋說(shuō)，“相反，在VFD控制的風(fēng)機(jī)電機(jī)中，對(duì)于固定的最大馬力，在固定的風(fēng)機(jī)葉片間距下，變量是速度和空氣密度。因此，速度調(diào)整不會(huì)耗費(fèi)工時(shí)，因?yàn)檫@是由VFD根據(jù)200馬力上限，即電機(jī)和起動(dòng)器的最大額定值自動(dòng)完成的。我們估計(jì)大約三周可以節(jié)省四個(gè)工人，即大約480個(gè)工時(shí)，也即相當(dāng)于大約38,000美元每年。”

關(guān)于艾默生

艾默生（紐約證券交易所代碼：EMR）總部位于美國(guó)密蘇里州的路易斯，是技術(shù)與工程領(lǐng)域的全球領(lǐng)導(dǎo)者，為全球工業(yè)、商業(yè)消費(fèi)者市場(chǎng)提供創(chuàng)新性解決方案。該公司由五大業(yè)務(wù)組成：過(guò)程管理、工業(yè)自動(dòng)化、網(wǎng)絡(luò)能源，環(huán)境優(yōu)化技術(shù)及商住解決方案。2015財(cái)年其銷售額達(dá)223億美元。欲知詳情，請(qǐng)?jiān)L問(wèn)www.emerson.com