陈丽霞

(南通象屿海洋装备有限责任公司，江苏 南通 226368)

0 引言

燃料消耗费用一直是船舶运营成本中最大的一笔。船舶在航行过程中工况经常会发生变化，且工况非常复杂，而在船舶设计的初期，设备的功率选型均按照最大的工况进行选择，这无形会造成船舶燃油消耗的浪费。因此，船舶节能性越来越受到船东的重视。根据实际工况，合理控制设备运行状态，提高船舶整体性能，是绿色船舶追逐的目标。

利用变频器实现调速运行是节约能源的有效措施。通过改变电源的频率，得到不同的转速[1]；设定不同的运行速度，得到不同的功率[2-3]。因此，进行自动有效地调速，根据船舶航行的实际工况得到最佳的运行速度，是实现节能的关键。为此，本文分析了风机变频调速节能原理，对机舱风机的PID调节控制进行研究，并计算63 500 t散货船变频控制的机舱风机燃油量。

1 风机的变频调速节能原理

变频风机的频率不是固定的，而是可以进行动态调整的。综合考虑到成本及实际工况，变频风机的频率一般选择为30～60 Hz可调。

电机是船舶机舱风机的动力源。机舱风机主要依靠电机转速来驱动风机叶轮。根据异步电动机的工作原理，交流异步电动机的转速按式(1)计算[4]：

(1)

式中：s、p、f分别为转差率、极对数、电源频率。

s、p为常值，因此根据式(1)可知：只要改变电源频率，就可以改变风机的转速。

通过改变电机转速来改变风机转速时，其电机效率基本不变，但风量qv与转速成正比，功率P与转速的n立方成正比[2]。……