风机水泵变频节能原理及适用

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变频器节能技术原理-分析及应用

变频器节能技术原理-分析及应⽤变频器节能技术原理分析及应⽤摘要：本⽂简述了变频器的基本⼯作原理，详细介绍了变频器调速技术的节能原理和节能⽅法，并通过变频器在风机和⽔泵的具体应⽤，说明了变频器具有较好节能节电的功能。

关键词：变频，调速，节能能源⼯业作为国民经济的基础，对于社会、经济的发展和⼈民⽣活⽔平的提⾼都极为重要。

当前全球经济发展过程中，能源的紧张不仅制约了相当多发展中国家的经济增长，也为许多发达国家带来了相当⼤的问题。

因此，对能源的有效利⽤在我国已经⾮常迫切。

作为能源消耗⼤户之⼀的电机在节能⽅⾯是⼤有潜⼒可挖的。

在⼯业⽣产和产品加⼯制造业中，风机、泵类等设备应⽤范围⼴泛；其电能消耗和诸如阀门、挡板相关设备的节流损失以及维护、维修费⽤占到⽣产成本的7%-25%，是⼀笔不⼩的⽣产费⽤开⽀。

随着经济改⾰的不断深⼊，市场竞争的不断加剧；节能降耗业已成为降低⽣产成本、提⾼产品竞争⼒的重要⼿段之⼀。

变频调速技术，正是顺应了⼯业⽣产现代发展的要求，在我国多种⾏业的电机传动设备中得到实际应⽤。

卓越的调速性能、显著的节电效果，提⾼设备利⽤率，从⽽降低电机功耗达到系统⾼效运⾏的节能降耗⽬的。

⼀、变频器⼯作原理变频器是利⽤电⼒半导体器件的通断作⽤将⼯频电源变换为另⼀频率的电能控制装置。

它是按⼀定规律改变脉冲列的脉冲宽度或幅度，以调节输出量和波形的,从⽽实现电动机电压和频率的平滑变化。

变频器的调速技术的基本原理是根据电机转速与⼯作电源输⼊频率成正⽐的关系：n =60 f（1-s）/p（式中n、f、s、p 分别表⽰转速、输⼊频率、电机转差率、电机磁极对数），通过改变电动机⼯作电源频率达到改变电机转速的⽬的。

变频器就是基于上述原理采⽤交-直-交（或交-交）电源变换技术，电⼒电⼦、微电脑控制等技术于⼀⾝的综合性电⽓产品。

⼆、节能原理分析2.1、变频降速节能：为了保证⽣产的可靠性，各种⽣产机械在设计配⽤动⼒驱动时，都留有⼀定的富余量。

变频器在风机水泵中的应用

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目
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电动机转速
（单位一ＲＰ吣
图１变频器驱动电机机械曲线图
８８
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东：变频器在风机水泵中的应用
第６期
３风机水泵变频调速节能原理
依据风机和水泵流体机械来说明转速与节能的曲关系，流体机械的转速变化与其流量、压力和功率之。
速系统中的应用，变频调速已逐渐取代传统的磁极对恒压控制，节能效率将进一步提高。由于变频器可实数调速、转差率调速、串电阻调速等，变频调速在工现大的电动机的软停、软起，了启动时的电压冲避免
业生产中已获得广泛的应用。在各种工业用风机、击，减少电动机故障率，延长使用寿命，同时也降低了
ｅ就可以改变电动机的转速。电动机的转速变慢，轴功率也跟着减小，电动机的输入功率也相应减小。
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器、绕线电机电刷等容易损坏的缺点，了故障和降低
事故的发生交流变频调速是交流电动机调速方法中最理想的方案，采用变频器对风机、水泵类机械进行调速来调节风量、流量的方法，对节约能源，高经提
用电量占工业用电的６％以上，果能在这个领域充满负荷状态。采用变频器直接控制风机、泵类负载０如
分使用变频器进行变频无级调速，对我们发展加工制是一种最科学的控制方法，利用变频器内置ＰＤ调节Ｉ造业又严重缺电的国家，国之策。随着电力电子软件，是兴直接调节电动机的转速保持恒定的水压、风技术、微电子技术、信息技术和现代控制理论在调压，从而满足系统要求的压力。同时也可以实现闭环

风机水泵节能原理

风机 / 水泵节能原理一、风机，水泵工作现状分析1、概述风机，水泵是目前工业现场中应用较多的设备，而且电机功率较大。

在我国，电能最大的用户是电机，约占总耗的70%。

其中风机，水泵耗电占全部电能的50%，在通常设计中，用户配用电机的设计容量都要比实际高出很多。

也就是大马拉小车现象，同时原风机、水泵的送风、送水系统控制大多数都是采用控制调节阀门的开度来实现送风、送水量的大小，不管需要的风量、水量是大是小，风机、水泵则都是以设计时的最高转速运行，由于使用阀门调节开度来实现变风量、水量的控制，调节方式不方便，造成维护成本增加，系统不稳定性，管网损耗增加，又浪费大量的电能，即“放风、放水就是放电”白白浪费掉，同时电机在工频状态下频繁开/停比较困难，对电网冲击较大，势必造成开/停机时的电流冲击，传统的调节方式已经不能满足现代企业生产工艺的需求，在风机、水泵、等应用领域，引入节能控制技术，能达到很好的节能效果，同时，也降低了电机启动时对电网的冲击，提高了设备的功率因数，延长了机械系统的使用寿命，消除“水锤效应”对管道的冲击，提升了系统的可靠性，另外，因为节电器强大的保护功能，对设备起到了很好的保护作用，有效降低了设备的维护成本。

近几年，随着现代电力电子技术的不断推广与应用，从实践结果来看，WSD-E90专用节电器得到了良好经济效应与社会效应，并且，也得到用户的广泛认同。

1）电能浪费风机／水泵，挡板、阀门的调节控制风量／水量，风机／水泵的转速恒定，由挡板／阀门来控制风量／水量，造成能量的大小与电机输出功率不成比例，造成大量的能量浪费。

2）对生产工艺中负荷的适应能力差由于生产负荷在变化，而风门／阀门的调节也在不断变化，若风量／水量不稳定，就会造成风压／水压的变化，影响到工作效率和生产质量。

3）电机起动冲击电流大，管道的“水锤效应”电机启动采用降压起动方式。

在启动过程中起动冲击电流是额定电流的3-4倍，对电网电压冲击很大，“水锤效应”对管道的危害，操作复杂设备故障率高，维护费用高，造成停产损失大。

为什么风机水泵类使用变频效果好

为什么风机水泵类负载使用变频器节能效果好？
根据流体力学的基本定律可知：风机水泵类负载是典型的平方转距负载，其主要特点是：转速n与转矩T以及负载功率P具有如下关系：T∝n2，P∝n3。

即转矩与转速平方成正比，功率与转速立方成正比。

通常风机水泵类负载多是根据满负荷工作需用量来选型，实际应用中大部分时间并非工作于满负荷状态，所以，只要平均转速稍微下降一点，负载功率就下降得很快，从而达到节能效果。

但采用电机直接起动方式时，由于转速无法调节，常用挡风板、阀门来调节风量或流量，这样不仅造成能源的浪费而且由于过大的起动电流造成电网冲击和设备的震动及水锤现象。

采用变频器调速时，可以根据实际工艺需要方便地控制速度。

例如：当电机转速为额定转速的80%时，负载功率为额定功率的（80%）的三次方，即50%左右。

这样可见，转速下降二成，节能达四成多。

同时，可以方便地实现闭环恒压控制，节能效率将进一步提高。

使用变频器避免了起动时对电网的冲击，降低设备故障率，消除震动和水锤现象，延长设备使用寿命，同时也降低了对电网的容量要求和无功损耗。

变频器在锅炉风机、水泵上的应用及节能分析

图１风机节电原理
Ｈ一２Ｈ：２Ｈ — Ｔ，ＤＨＨ的面积即是节能值。２ＱＸＴＱ（ｚＨ）图Ｂ２Ｔ
再如流量变至Ｑ若仍以额定转速运行，３所需功率Ｑ。浪３Ｈ，Ｘ
费能量为ＦＨＨ。Ｃ．Ｔ
图１中，曲线（）风机在恒定转速ｎ下的风压一风量１为ｌ（卜）｝一Ｑ特性，曲线（）２为管网风阻特性（风门全开）。假设风机工作在Ａ点效率最高，时风压为Ｈ，此２风量为Ｑ，轴功率Ｎ与Ｑ、２。．Ｈ的乘积成正比，图中可用面积．－Ｏ。在４ＩＱ表示。ａ￣
益十分明显。
２应用实例及节能分析
的方法相当于增加管网阻力，使管网阻力特性变到曲线（）３，系统由原来的工况点Ａ变到新的工况点Ｂ运行。从图中看出，压反而增加，功率与面积ＢＱ成正比。显然，风轴Ｈ０２轴
量，其节能效果非常明显。
王
霞蔡小平
张维清
目，前国内外许多电力拖动场合已将矢量控制的变频器广泛应用于通用机械、纺织、印染、造纸、、轧钢化工等行业中交流电动机的无级调速，不仅自动调速精度越来越高，而且取得了明显的节能效果。风机、水泵类负载为平方转矩负载，制要求简单，变频器价格也较低，控相应但其节能效果却
（流量Ｑ。从图２可知：）当流量Ｑ降至Ｑ若不改变水泵转。２速，扬程将升至Ｂ工作点，其功率可用Ｈ２２Ｑ来计算，Ｘ对应面积Ｂ２Ｑ。原Ａ工作点功率Ｑ＇ＨＯ２１ＨＩＸ图上面积．－Ｏ。４ＩＱ，ａ￣两者所耗功率变化不大，如果降低转速至（）２即可节能Ｑ２Ｘ

浅谈风机水泵自控系统变频节能改造

浅谈风机水泵自控系统变频节能改造【摘要】风机水泵自控系统变频节能改造是针对传统系统的能耗高、效率低等问题进行改进的一种技术方案。

本文首先从背景介绍入手，探讨了传统系统存在的问题。

然后介绍了变频节能技术的原理及其在节能改造中的应用。

接着提出了改造方案，并分析了实施效果和技术难点。

实施效果方面，通过数值数据展示了改造后的节能效果。

技术难点方面，重点探讨了在实施过程中可能遇到的挑战和解决方案。

结论部分总结了本文讨论的主要内容，强调了节能效果显著，推广应用前景广阔。

最后指出了该技术的重要性，并展望了未来的发展方向。

【关键词】风机，水泵，自控系统，变频，节能改造，引言，背景介绍，变频节能技术原理，改造方案，实施效果，技术难点，节能效果显著，推广应用前景，总结1. 引言1.1 引言风机水泵自控系统变频节能改造是当前工业领域中的一项重要技术革新，通过引入变频节能技术，可以有效地提高设备的运行效率，降低能耗，实现节能减排的目的。

随着我国工业化进程的加快，能源消耗量逐渐增大，能源资源的紧缺和环境污染等问题也日益突出，因此加强节能减排工作，实现能源的有效利用已成为当前重要的任务。

风机水泵系统在工业生产中广泛应用，传统风机水泵系统运行时常常以全速运行，无法根据实际需求合理调节运行状态，造成能源的浪费。

而通过引入变频技术，可以根据实际负荷需求来调节设备的运行速度，实现精确控制，达到节能减排的效果。

对风机水泵自控系统进行变频节能改造具有重要的实际意义和推广价值。

本文将从背景介绍、变频节能技术原理、改造方案、实施效果和技术难点等方面进行探讨，以期为风机水泵自控系统的节能改造提供一定的参考和借鉴。

部分结束。

2. 正文2.1 背景介绍风机水泵系统在工业生产中广泛应用，其耗电量通常很大，而且运行效率低下。

为了改善系统的运行效率和降低能耗，风机水泵自控系统变频节能改造逐渐成为一种流行的解决方案。

变频节能技术能够根据实际负荷的需求自动调节电机的转速，从而降低系统运行时的能耗。

浅谈风机水泵节能的重要方法——变频调速

关键词：机水泵；风变频调速；能节中图分类号：Ｍ９１１Ｔ２５文献标识码：Ｂ
１运行机理
众所周知，变频调速顾名思义就是通过改变输入电源频率来调节电动机的转速，根据交流异步电动机（以下简称电动机）的转速表达，＝０厂１ｓ／（中：ｎ６（一）】其ｊｎ为电动机的转速，为电动机的转差率，为电源频率，厂Ｐ为电动机定子绕组极对数）可ｒ，，见改变，Ｐ任何一项值都町以改变电动机的转速，
但由于在实际应用中改变，实现调速的设备比较复杂，Ｐ来调
以，风机的节能 ‘ 法同样也适用于水泵，在这里就不再赘述
２优点及不足
２１优点．
ａ）变频凋速范围内肩动时间短，启动电流小并且启动平稳，真正实现零到令速的半滑无极调速，电网及电机＿对尢冲击，可减少机械磨损，长机械使用寿命。延ｈ）操作方便维护简单，无需设置调节挡板，节流阀等，避免了节流带来的能量损耗。需要调节流量、力时，压根据｝ｊｉ『
公式可知，要调节频率来改变电动机转速即可。只
、
速效率低、范用小，而且电动机选定后一般，Ｐ已为定值，现在已多不采用。而变频调速可在电机外自由调节控制ｆ电动给

机，因此，在实际应用过程中我们多以改变供给频率来达到调速节能的目的，这也是变频调速发展较快的因素之实践证
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２００６年第３（期总第４２期）

节能原理及节能计算

节能原理及计算方法一、节能原理风机和水泵，前者工作介质为液体，均属于流体机械设备。

下面以风机为例说明它们的工作特性。

特别是离心式风机及水泵，工作特性基本相同。

以下就以风机为例说明他们的调速工作原理。

风机的工作特性图如下：风机的工作特性图由上图可以看出，风机工作的位置，即风机的风量是由风机特性曲线（风压特性）和管网特性曲线（风阻特性）决定的，无论是改变风机的特性曲线，或者是改变管网特性曲线，都可以达到改变风量的目的。

图中：风机特性曲线 HA =kQ12K——风机特性系数；管网特性曲线 HA =Hc-λQ12λ——管网特性系数。

（一）工频工作方式工频工作方式是指泵的特性曲线保持不变，而改变管网特性曲线。

通常采取的方式是保持风机的特性曲线不变，即不改变风机的转速，而用调节挡板改变出风口的大小，达到改变风量的目的。

如下图所示：工频工作方式时风机的工作特性图从图中可以看出，风机工作在A点时，风量为Q1，风压为H1。

保持风机的转速不变，用挡板将风量调节为Q2时，风压将上升到H2，风机工作点变为B点。

由于挡板的节流作用，风道的阻力曲线变为OB。

风机工作在A点时，其功率为PA ＝H1×Q1/102；风机工作在B点时，其功率为PB ＝H2×Q2/102。

虽然Q2<Q1，但H3>H1，所以PA与为PB的值变化不大，说明采用工频工作方式时，改变风机的风量，风机的轴功率减小有限。

（二）变频工作方式变频工作方式是指管网特性曲线保持不变，而改变风机的特性曲线。

通常采取的方式是保持管网特性曲线不变，即不改变风机出口的大小，而改变风机的特性曲线，即改变风机的转速，达到改变风量的目的。

如下图所示：风机工作在A点时，其功率为PA ＝H1×Q1/102；风机工作在B点时，其功率为PB ＝H2×Q2/102。

Q 2<Q1，而且 H2>H1，所以PA与为PB的值变化较大，说明采用变工频工作方式时，改变风机的风量，风机的轴功率减小很大，节能效果显著。

风机变频

风机、水泵变频调速节能分析来源:希望森兰科技股份有限公司发布时间:2005-03-15 点击次数:671 能源是国家重要的物质基础，能源的供需矛盾已成为制约我国社会主义经济建设的主要因素之一。

在能源问题上国务院提出“节约与开发并重”的方针，就是依靠技术进步，把节约能源以解决能源问题作为我国重要的技术经济政策。

据不完全统计，全国风机、水泵、压缩机就有1500万台电动机，用电量占全国总发电量的40～50%，这些电动机大多在低的电能利用率下运行，只要将这些电动机电能利用率提高10～15%，全年可节电300亿kW以上。

根据火电设计规程SDJ-79规定，燃煤锅炉的送、引风机的风量裕度分别为5%和5%～10%，风压裕度分别为10%和10%～15%。

设计过程中很难计算管网的阻力、并考虑到长期运行过程中发生的各种问题，通常总是把系统的最大风量和风压裕度作为选型的依据，但风机的型号和系列是有限的，往往选取不到合适的风机型号时就往上靠，裕度大于20～30%比较常见。

因此这些风机运行时，只有靠调节风门或风道挡板的开度来满足生产工艺对风量的要求。

风机和水泵的机械特性均为平方转矩特性，水泵运行时，靠阀门的开度调节流量来满足供水要求，工况与风机相似，靠调节风门、风道档板或阀门的开度来调节风机风量，水泵流量的方法、称为节流调节，在节流调节过程中，风机或水泵固有特性不变、仅仅靠关小风门、挡板或阀门的开度，人为地增加管路的阻力，由此增大管路系统的损失，不利于风机，水泵的节能运行。

采用调速控制装置，通过改变风机水泵转速，从而改变风机风量，水泵流量以适应生产工艺的需要，这种调节方式称为风机水泵的调速控制。

风机、水泵以调速控制方式运行能耗最省，综合效益最高。

交流电机的调速方式有多种、变频调速是高效的最佳调速方案，它可以实现，风机水泵的无级调速，并可方便地组成闭环控制系统、实现恒压或恒流量控制。

一、风机水泵变频调速的节电原理：如图示为离心风机水泵的风压、（水压）H-风量（流量）Q曲线特性图：n1-代表风机水泵在额定转速运行时的特性；n2-代表风机水泵降速运行在n2转速时的特性；R1-代表风机水泵管路阻力最小时的阻力特性；R2-代表风机水泵管路阻力增大到某一数组时的阻力特性。

举例说明离心式风机与水泵采用变频调速节能的原理

举例说明离心式风机与水泵采用变频调速节能的原理在各种工业用风机、水泵中，如锅炉鼓、引风机、深井、离心泵等，大部分是额定功率运行，而它们的能耗都与机组的转速有关。

通常在工业生产、产品加工制造业中风机设备主要用于锅炉燃烧系统、烘干系统、冷却系统、通风系统等场合，根据生产需要对炉膛压力、风速、风量、温度等指标进行控制和调节以适应工艺要求和运行工况。

风机流量的设计均以最大风量需求来设计，其调整方式采用调节风门、挡板开度的大小、回流、启停电机等方式控制，无法形成闭环控制，也很少考虑省电。

这样，不论生产的需求大小，风机都要全速运转，而运行工况的变化则使得能量以风门、挡板的节流损失消耗掉了。

在生产过程中，不仅控制精度受到限制，而且还造成大量的能源浪费和设备损耗。

从而导致生产成本增加，设备使用寿命缩短，设备维护、维修费用高居不下。

同样，离心式水泵在我国当前的工业生产和人民日常生活中起到很大的作用，水泵使用三相异步电动机进行拖动，水泵流量的设计同样为最大流量，压力的调控方式只能通过控制阀门的大小、电机的启停等方法。

这种人为增加管阻的调节方式虽然满足了生产生活所需的对流量的控制，但是浪费了大量的电能，不是一种经济的运行方式。

电气控制采用直接或Y-△启动，不能改变风机和水泵的转速，无法具有软启动的功能，机械冲击大，传动系统寿命短，震动及噪声大，功率因数较低等是其主要难点。

为解决这些难题，相关科研技术人员根据生产需要对风机和水泵等装置的转速进行控制和调节以适应工艺要求和运行工况，在满足生产需求的基础上又节约了能源。

所以，变频调速对生产生活具有十分重要的意义，这也就意味着我们有必要了解风机和水泵等装置采用变频调速节能的原理。

为了对变频调速节能原理有更清晰、更深入的理解，我们可以先从变频器的工作原理出发。

变频器电路（见下图）的基本工作原理为：三相交流电源经二极管整流桥输出恒定的直流电压，由六组大功率晶体管组成逆变器，利用其开关功能，由高频脉宽调制（PWM）驱动器按一定规律输出脉冲信号，控制晶体管的基极，使晶体管输出一组等幅而不等宽的矩形脉冲波形，其幅值为逆变器直流侧电压Vd而宽度则按正弦规律变化，这一组脉冲可以用正弦波来等效，此脉冲电压用来驱动电机运转，通过控制PWM驱动器输出波形的幅值和频率，即可改变晶体管输出波形的频率和电压，达到变频调速的目的。

风机变频原理

风机变频原理
风机变频技术是指通过改变电源频率来控制风机的转速，从而实现对风机运行状态的精准控制。

在风电场中，风机变频技术被广泛应用，可以有效提高风机的运行效率和稳定性，降低能耗和维护成本，同时也对电网具有一定的支撑作用。

下面我们将详细介绍风机变频原理。

首先，风机变频技术的基本原理是利用变频器对电源频率进行调节，以改变电机的转速。

在传统的风机系统中，电机通常是由恒定频率的交流电源驱动，因此风机的转速也是固定的。

而通过变频器可以改变电源频率，从而改变电机的转速，实现对风机的精准控制。

其次，风机变频技术的关键在于变频器的控制策略。

变频器需要根据风机的运行状态和外部环境条件，调节输出频率和电压，以实现对风机的最佳控制。

在风速较大时，需要提高风机转速以提高发电效率，而在风速较小或风机受到外部干扰时，需要降低风机转速以保护设备和延长使用寿命。

因此，变频器需要具备智能化的控制策略，能够根据实时情况对风机进行动态调节。

此外，风机变频技术还涉及到电机的变频驱动系统。

变频驱动
系统通常由变频器、电机和传感器等组成，其中变频器起到控制电
源频率的作用，电机负责转换电能为机械能，传感器用于采集风机
运行状态和环境参数。

这些组件共同协作，实现了风机变频技术的
应用。

总的来说，风机变频技术通过改变电源频率来控制风机的转速，实现了对风机运行状态的精准控制。

这不仅提高了风机的运行效率
和稳定性，降低了能耗和维护成本，也对电网具有一定的支撑作用。

随着风电行业的发展，风机变频技术将会得到更广泛的应用，为风
电产业的可持续发展做出贡献。

风机泵类变频节能的工作原理

风机泵类变频节能的工作原理变频调速节能装置的节能原理1、变频节能由流体力学可知，P（功率）=Q（流量）╳H（压力），流量Q与转速N的一次方成正比，压力H与转速N的平方成正比，功率P与转速N的立方成正比，假如水泵的效率肯定，当要求调整流量下降时，转速N可成比例的下降，而此时轴输出功率P成立方关系下降。

即水泵电机的耗电功率与转速近似成立方比的关系。

例如：一台水泵电机功率为55KW，当转速下降到原转速的4/5时，其耗电量为28.16KW，省电48.8％，当转速下降到原转速的1/2时，其耗电量为6.875KW，省电87.5％。

2、功率因数补偿节能无功功率不但增加线损和设备的发热，更主要的是功率因数的降低导致电网有功功率的降低，大量的无功电能消耗在线路当中，设备使用效率低下，铺张严峻，由公式P=S╳COSФ，Q=S╳SINФ，其中S －视在功率，P－有功功率，Q－无功功率，COSФ－功率因数，可知COSФ越大，有功功率P越大，一般水泵电机的功率因数在0.6-0.7之间，使用变频调速装置后，由于变频器内部滤波电容的作用，COS Ф≈1，从而削减了无功损耗，增加了电网的有功功率。

3、软启动节能由于电机为直接启动或Y/D启动，启动电流等于（４-7）倍额定电流，这样会对机电设备和供电电网造成严峻的冲击，而且还会对电网容量要求过高，启动时产生的大电流和震惊时对挡板和阀门的损害极大，对设备、管路的使用寿命极为不利。

而使用变频节能装置后，利用变频器的软启动功能将使启动电流从零开头，最大值也不超过额定电流，减轻了对电网的冲击和对供电容量的要求，延长了设备和阀门的使用寿命。

节约了设备的维护费用。

变频调速节能装置的节能原理1、变频节能由流体力学可知，P（功率）=Q（流量）╳H（压力），流量Q与转速N的一次方成正比，压力H与转速N的平方成正比，功率P与转速N的立方成正比，假如水泵的效率肯定，当要求调整流量下降时，转速N可成比例的下降，而此时轴输出功率P成立方关系下降。

用变频技术提升风机和水泵的运行效率

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蒲白科技
非煤产业部
张
庆
摘要本文通过对变频调速技术系统的概括和总结．阐述了风机和水泵采用变频调速节
能的优越性。
关奠词
风机
水泵变频调速
节能
了变频调速技术进行改造，节能效果十
行，遍存在 “ 马拉小车 ” 象，其原普大现究因９％以上的风机、泵仍沿用落后耗能Ｏ水的节流技术。据有关资料，利用目前成若熟的变频调速技术改造风机、泵，一水则年至少可节电１０１０亿Ｋ。相当于三峡Ｗｈ电站年发电量的１倍，－３由此可见，调速节能潜力巨大。随着变频技术的飞速发展和日益广泛的应用，越来越多的风机或水泵采用
变频器是在保证电动机原有性能的情况下。通过改变电动机的供电频率和电压
风机、泵装机总量１水．７亿ｋ其中变负ｗ，
荷运行的占７％。转平均效率低于５％０运０者占４％；ｏ６％之间者占５％；大于１５～０７６％者仅占２Ｏ％。耗电量占全年发电量的３％以上，很大一部分风机和水泵不是在１设计工况下运行．而是在工况低效区运
高；⑥ 保护功能强，有欠压、过压、过
流、过载、短路等多重保护；⑦ 操作简
单易学，内设功能完善，可预制所需要

风机水泵压缩机变频调速控制节能与应用(含工频节流功率计算公式)

风机水泵负载变频调速节能原理相似定律：两台风机或水泵流动相似，在任一对应点上的统计和尺寸成比例，比值成相等，各对应角、叶片数相等，排挤系数、各种效率相等。

流量按照相似定律，由连续运动方程流量公式：φπηη⨯⨯⨯⨯⨯=⨯⨯=d D A vm vm vv v q流速公式： 60π⨯⨯=n D v m 式中：q v——体积流量，s m3；ηv——容积效率，实际容积效率约为0.95；A ——有效断面积（与轴面速度vm垂直的断面积），m²；D ——叶轮直径，m ； n ——叶片转速，r/mi n ； b ——叶片宽度，m ；vm——圆周速度，m/s ；φ——排挤系数，表示叶片厚度使有效面积减少的程度，约为0.75～0.95；按照电机学的基本原理，交流异步电动机转速公式： p f s n ⨯⨯-=60)1( 式中： s ——滑差； P ——电机极对数； f ——电机运行频率。

流量、转速和频率关系式：f n q v∞∞⇒ 可见流量和转速的一次方成正比，和频率的一次方成正比。

扬程按照流体力学定律，扬程公式：²21v m H ⨯⨯=ρ 扬程、转速和频率关系式：可见扬程和转速的二次方成正比，和频率的二次方成正比。

式中：H ——水泵或风机的扬程，m ；功率风机水泵的有效功率：每秒钟流体经风机水泵获得的能量。

水泵：H g q Pve⨯⨯⨯=ρ或风机：P q P ve⨯=可见有效功率和转速的三次方成正比，和频率的三次方成正比。

式中：Pe——有功功率，w ；ρ——流体质量密度，m Kg3；P ——压力，Pa ；电量风机水泵效率：有效功率和轴功率之比。

ηp轴功率：电动机输出给风机水泵的功率。

轴功率（电动机的输出功率）公式： ηρpvshHg q P⨯⨯⨯=⇒水泵ηpvshPq P⨯=⇒风机电动机和风机水泵的传动效率： ηc电动机效率：ηm电量（电动机的输入功率）公式：ηηmcshgP P ⨯=ηηηρpmcvgHg q P⨯⨯⨯⨯⨯=⇒水泵ηηηρpm c gPP⨯⨯⨯=⇒风机节能工频状态下的耗电量计算Pd ：电动机功率； ηd ：电动机效率； U ：电动机输入电压； I ：电动机实际运行电流；cos φ：功率因子。

风机水泵变频节能计算

风机水泵变频节能分析一：原理由流体传输设备水泵和风机的工作原理可知：水泵和风机的流量与其转速成正比；水泵和风机的压力（扬程）与其转速的平方成正比，而水泵和风机的轴功率等于流量与压力的乘积，故水泵和风机的轴功率与其转速的三次方成正比（即与电源|稳压器频率的三次方成正比）根据上述原理可知：降低水泵和风机的转速，那么其功率可以下降得更多。

例如:将供电频率由50Hz降为45Hz，则P45/P50=（45/50）3=0.729，即P45=0.729P50（P为电机轴功率）；将供电频率由50Hz降为40Hz，则P40/P50=（40/50）3=0.512，即P40=0.512P50（P为电机轴功率）。

水泵和风机消耗功率与转速的三次方成正比。

即N=Kn3 N：为水泵和风机消耗功率；n：为水泵和风机运行时的转速；K为比例系数。

而水泵和风机设计是按工频运行时设计的，但除高速外，大部分时间流量较小，由于采用了变频技术及微机技术有微机控制，因此可以使水泵和风机运行的转速随流量的变化而变化，最终达到节能的目的。

实践证明，使用变频设备可使水泵和风机运行平均转速比工频转速降低20%，从而大大降低能耗，节能率可达20%-40%。

因水泵和风机属于典型的平方转矩负载类型，所以其功率（轴功率），转矩（压力），转速满足以下关系（相似定理）：P电=P轴=QHQ’/Q=N’/N 则Q’=QN’/NP’/P=（N’/N）3 则P’=P（N’/N）3异步电机的转速公式 n=60f（1-s）/p式中：N、Q、H、P——水泵和风机的额定转速，流量，轴功率N’、Q’、H’、P’——调速后水泵和风机的额定转速，流量，轴功率在一定范围满足生产要求的前提下，可以通过改变转速来灵活的调节风压和流量，并且不改变工作周期。

这种特性表明，调节水泵和风机转速，改变电动机出力，使之始终满足工艺要求。

综上所述：利用变频技术改变电机转速来调节流量和速度的变化用来取代传统工频电路的控制，能取得明显的节能效果二：风机水泵变频特点再因风机采用工频起动方式，电机的起动电流均为其额定电流的3～4倍，在大的电流冲击下，，会影响电网的稳定及其它设备的运行安全用电，也使接触器、电机的使用寿命大大下降，同时，起动时的机械冲击，容易对机械散件、轴承、阀门、等造成破坏，从而增加维修工作量和备品、备件费用。

变频器在风机水泵中的应用

经济效益
- 节能效果显著，长期运行可大幅降低电费支出。- 减少设备故障率，延长设备使用寿命，降低维修成本。- 提高生产效率，满足工艺和自动调速要求，提升产品质量。- 变频器价格逐渐下降，可靠性增强，投资回报期短。
变频器在风机水泵中的应用
应用方面
描述
节能效果
- 变频器通过调整电机转速来控制风机水泵的输出，避免了传统方法中通过阀门或挡板调节流量时产生的节流损失。- 电机转速降低时，其轴功率和输入功率均按转速的三次方比例下降，从而实现显著的节能效果。- 变频器内置PID调节功能，可根据系统需求自动调整电机转速，保持恒压或恒流量，进一步提高节能效率。
调速控制
- 变频器能够实现对电机转速的精确控制，满足风机水泵在不同工况下的调速需求。- 通过改变电机输入电压的频率，可以平滑地调节电机转速，实现无级调速。- 调速范围广泛，可根据实际需要进行调整，但一般不宜低于额定转速的50%，最好处于75%~100%之间。
系统优化
- 变频器的应用可以减少电机启动时的电流冲击，延长电机和泵的使用寿命。- 降低管道阻力，减少截流损失，提高系统的整体效率。- 实现自动化控制，减少人工操作，降低劳动强度，提高生产效率。- 变频器具有通讯功能，可通过PC机进行组态和系统维护，ห้องสมุดไป่ตู้便远程监控和管理。

风机水泵的节能

风机水泵的节能摘要：随着现代科技的发展，人们在对风机水泵在工作效率上的要求也越来越高，变频技术在风机水泵的自控系统使用上也越来越普遍。

本文在泵和风机的耗电量上作出了相关的研究，通过对研究结果进行分析后，本文着重在变频技术上做出了十分重要的解释和说明。

在泵和风机的自控系统中对变频调节和变阀调节作出了相关解释与区别。

关键词：风机水泵；自控系统；变频节能改造如今我国在流量的调节方面，大部分都是使用阀门技术来进行调节。

然而这种方法虽然在一定的社会历史上对我国在流量的调节问题上提供了一定的便利性，但是以现代的眼光来看待阀门技术调节方法时却发现了很多问题。

比如在对泵和风机的输出功率上就没有表现出来十分大的作用性，这不仅仅使得资源在使用上出现了浪费，而且还促使了工厂在运营上成本的提升。

然而我国一些电厂在现如今风机水泵自控系统变频节能改造上做出了一定的成就，并在节能方面，表现出了十分大的优势。

一、节能措施风机、水泵节能的主要措施有以下几种：（1）提稿风机、水泵本身的效率我国工业部门的风机、水泵运行效率比工业发达国家同类产品平均低20%左右，目前我国已研制了一批高校节能风机、水泵，其效率可达80%~90%，应用效率高的新产品代替效率低的老产品。

（2）合理的选型配套风机、水泵选型是要做到合理，使风机、水泵的运行压力和流量尽量接近额定压力和额定流量，并且使运行的工况点经常保持在高效区。

（3）采用调速控制方式调节流量，减少节流损失。

工业上使用的风机、水泵约有50%要求调节流量，目前大多数的风机、水泵是采用挡板或节流阀来调节流量的，电能浪费十分严重，如果把所有节能情况下运行的风机、水泵改为调速控制，则节约的效果是非常显著的。

二、关于变阀调节的相关内容变阀调节其实就是通过对管道阀门的调节来对泵和风机的流量进行控制的过程。

该调节方法在之前的调解工作中起到了一定的积极作用，但是随着如今现时代的发展，它已经不能完全满足人们对于节能环保以及效率上的要求。