風機、水泵變頻調速節電原理
1、風機水泵控制設備現狀
在各種工業用風機、水泵中，如鍋爐鼓、引風機、深井、離心泵等，大部分是額定功率運行，風機流量的設計均以最大風量需求來設計，其調整方式采用檔板，風門、回流、起停電機等方式控制，無法形成閉環控制，也很少考慮省電。水泵流量的設計同樣為最大流量，壓力的調控方式只能通過控制閥門的大小、電機的啟停等方法。電氣控制采用直接或Y—△啟動，不能改變風機的轉速，無法具有軟啟動的功能，機械沖擊大，傳動系統壽命短，震動及噪聲大，功率因數較低等是其主要的難點。
2、變頻調速的節能意義
風機水泵類負載多是根據滿負荷工作需用量來選型，實際應用中大部分時間并非工作于滿負荷狀態。采用變頻器直接控制風機、泵類負載是一種最科學的控制方法，利用變頻器內置PID調節軟件，直接調節電動機的轉速保持恒定的水壓、風壓，從而滿足系統要求的壓力。當電機在額定轉速的80％運行時，理論上其消耗的功率為額定功率的(80％)3，即51．2％，去除機械損耗、電機銅、鐵損等影響。節能效率也接近40％，同時也可以實現閉環恒壓控制，節能效率將進一步提高。由于變頻器可實現大的電動機的軟停、軟起，避免了啟動時的電壓沖擊，減少電動機故障率，延長使用壽命，同時也降低了對電網的容量要求和無功損耗。為達到節能的目的推廣使用變頻器已成為各地節能工作部門以及各單位節能工作的重點。因此，大力推廣變頻調速節能技術，不僅是當前企業節能降耗的重要技術手段，而且也是實現經濟增長方式轉變的必然要求。
3、風機變頻調速節能原理
當風機的轉速從nl變為n2時，Q、H、P大致變化關系為：
Q2=Q1(n2／n1)
H2=H1(n2／n1)2
P2=P1(n2／n1)3
Q一風量 H一風壓 P—風機功率
由上式可知風機(或水泵)流量與轉速的一次方成正比，壓力與轉速的二次方成正比，而軸功率與轉速的三次方成正比。因而，理想情況下有如下關系:
流量(％)?轉速(％)?壓力(揚程)(％)?功率(％)
100?100?100?100
90?90?81?72.9
80?80?64?51.2
70?70?49?34.3
60?60?36?21.6
50?50?25?12.5
1)、? 由上表可見：當需求流量下降時，調節轉速可以節約大量能源。例如：當流量需求減少—半時，如通過變頻調速，則理論上講，僅需額定功率的12.5%，即可節約87.5％的能源。如采用傳統的擋板方式調節風量，雖然也可相應降低能源消耗，但節約效果與變頻相比，則有天壤之別。
目前絕大多數鍋爐燃燒控制系統中的風量調節都是通過調節風門擋板實現的，這種風量調節方式不但使風機的效率降低，也使很多能量白白消耗在擋板上。為節約電能，提高鍋爐燃燒控制水平，增加經濟效益，采用變頻調速系統取代低效高能耗的風門擋板，已成為各鍋爐使用單位節能改造的重點。