风机和给水泵在工业生产、地下交通及民用设施等国民经济各行业中,应用数量多,耗电量巨大,并存在严重的节流损失。对风机、泵类负载进行节能的有效方法就是对其进行调速。变频调速是所有的调速方法中节能效果最为显著的调速方式,因此积极推广大功率风机、泵类负载的变频调速技术具有重大的国民经济意义。本文通过对石家庄焦化厂20吨工业锅炉鼓、引风机和给水泵变频控制及电气控制系统的研制,对风机和给水泵的变频调速特性进行了研究,其主要研究内容和结果如下：1.风机和给水泵具有相同的性能特性曲线,具有相同的变频调速原理,通过变频调速可以很大程度上节约能源,并实现了电机的软启动,便于保护电机、给水泵和生产设备,延长使用寿命。2.通过研究分析工作性能曲线寻找到给水泵和风机的节能工况点。设计研制控制系统,将水泵速度的连续控制改为离散台阶型控制。在实际变频调速过程中使给水泵和风机尽可能地工作在最佳工况点附近,实现最大程度上的节能。3.变频器在根据模拟信号进行自动控制时往往会由于外界信号干扰产生输出频率的振动,造成给水泵转速的振动,这对于变频器和给水泵的寿命有严重影响。本文研究新的控制方法,通过设计单片机电路实现模拟信号的离散化,将实际连续的频率输出转换为阶段性的频率输出,一定程度上解决了转速的震荡。有效改善电机及变频设备的工作状况,延长其工作寿命。4.风机和水泵电路的设计尽可能地以保证生产的安全运行为前提,设计互锁电路,保证鼓、引风机的启动顺序和煤气蝶阀的启闭,增加生产安全运行的可靠度,并考虑到生产运行中的各种状况,设置自动报警系统,使整个控制系统的具有故障预警报警功能,增加设备运行可靠性。本课题研究、设计制造的变频调速系统在石家庄焦化厂应用良好,具有显著的节能效益并且安全可靠,具有较高的推广价值和广阔的市场前景。