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，由于交流电机调速很困难。常用挡风板、回流阀或开/停机时间，来调节风量或流量，同时大电机在工频状态下频繁开/停比较困难，电力冲击较大，势必造成电能损耗和开/停机时的电流冲击。采用变频器直接控制风机、泵类负载是一种最科学的控制方法，当电机在额定转速的80%运行时，理论上其消耗的功率为额定功率的（80%），即51.2%，去除机械损耗电机铜、铁损等影响。节能效率也接近40%，同时也可以实现闭环恒压控制，节能效率将进一步提高。由于变频器可实现大的电动机的软停、软起，避免了启动时的电压冲击，减少电动机故障率，延长使用寿命，同时也降低了对电网的容量要求和无功损耗。为达到节能目的推广使用变频器已成为各地节能工作部门以及各单位节能工作的重点。

一、风机的节能

　　泵类、风机属于典型的恒转矩负载。通常的电机是按50Hz电压设计制造的，其额定转矩也是在这个电压范围内给出的。因此在额定频率之下的调速称为恒转矩调速. （T=Te, P<=Pe）。

       变频器输出频率大于50Hz时，电机产生的转矩要以和频率成反比的线性关系下降。

       当电机以大于50Hz频率速度运行时，电机负载的大小必须要给予考虑，以防止电机输出转矩的不足。举例，电机在100Hz时产生的转矩大约要降低到50Hz时产生转矩的1/2。因此在额定频率之上的调速称为恒功率调速. （P=Ue＊Ie） 

通常调节风量和压力的方法有两种：

　　（1）控制输出或输入端的风门。

　　（2）控制旋转速度。

近年来，出于节能的迫切需要，加之采用变频装置容易操作，并可以实现高功能化，因而采用变频器驱动的方案开始逐步取代风门控制的方案。采用调速方法节能的原理是基于风量、压力、转速、转矩之间的关系，这些关系是 Q∝n p∝T∝n? P∝Tn∝n? （Q—风量 p—风压n—转速 T—转矩 P—轴功率 ）
风机的风量与转速的1次方成正比，压力与转速的2次方成正比，而轴功率与转速的3次方成正比。

轴功率的实际值（kW）由下式给出：P=Qp/ηcηb×10ˉ?
(Q--风量 p--风量 ηc—风扇鼓风机的效率 ηb—传动装置效率,直接传动为一)

采用不同的调节方法，电机的输入功率（即电源应提供的功率）也不同。

设风机一台，配用30kw电机，实际工作中风量12小时是全速另外12小时是只需30%。假设风量在100%—30%之间变化，设电机全速供风量为Qn空载损耗为0.1(Y0≈cosnt)。每天总供风量为65%Qn则全速Pp=(30－30×0.1)kw=27kw。

1、变频时需要的功率
P m 2=(30×0.1+(65%)?×27)kw=10.4kw
节约的功率：Pj=(27－10.4)kw=16.6kw

2、如果电费按0.6元/kw小时计算，每年节约的电费：
16.6kw×24h×365×0.6元/kwh=139968元=8.7万元
由以上估算情况可知，半年内轻易可收回投资。

1．采用变频器控制电机的转速，实现了电机的软启动，避免了对电网的冲击，降低了设备的故障率，延长了设备的使用寿命，节电效果显著。
　　2．电机将在低于额定转速的状态下运行，减少了噪声对环境的影响。
　　3．具有过载、过压、过流、欠压、电源缺相等自动保护功能及声光报警功能。
　　4．运转状态灵活多样，可完全实现自动控制，且可与其它自控装置进行电气联锁，实现的自动保护及计算机控制。

通过改变电源频率调整电动机转速的连续平滑调速方法。主要用于同步电动机和鼠笼型异步  

变频调的工作原理

变频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。

三相异步电动机转速公式为：n=60f/p(1-s) ，由此可见，改变供电频率f、电动机的极对数p及转差率s均可达到改变转速的目的。从调速的本质来看，不同的调速方式无非是改变交流电动机的同步转速或不改变同步转速两种。在生产机械中广泛使用不改变同步转速的调速方法有绕线式电动机的转子串电阻调速、斩波调速、串级调速以及应用电磁转差离合器、液力偶合器、油膜离合器等调速。改变同步转速的有改变定子极对数的多速电动机，改变定子电压、频率的变频调速有能无换向电动机调速等。从调速时的能耗观点来看，有高效调速方法与低效调速方法两种：高效调速指时转差率不变，因此无转差损耗，如多速电动机、变频调速以及能将转差损耗回收的调速方法（如串级调速等）。有转差损耗的调速方法属低效调速，如转子串电阻调速方法，能量就损耗在转子回路中；电磁离合器的调速方法，能量损耗在离合器线圈中；液力偶合器调速，能量损耗在液力偶合器的油中。一般来说转差损耗随调速范围扩大而增加，如果调速范围不大，能量损耗是很小的。

       变频柜启动时，用户对输入断路器合闸，此时变频器、控制电路得电，电源指示灯亮，同时电压表显示输入电压的数值，用户也改变万能转换器分别测量输入电源的相电压，在确保输入电源正常的情况下，用户可手动启动变频器。

       变频柜面板上有启动、停止两个按钮，用户按下启动按钮，此时内部接触器吸合并自锁，变频器获得启动信号，此时用户可调节电位器设定运行频率，顺时针旋转频率增加，逆时针旋转频率降低。变频柜启动后，用户可按停止键停止变频柜运行。

       变频柜运行模式下，用户在任意时刻按下停止键变频柜将自动停止运行。

伟创变频器是民族十大品牌之一，具有工作稳定、故障率低，本地化技术支持等优势得到了广泛应用。变频器具有自我故障诊断功能，当故障发生时变频器将以最快的响应速度进行保护，以防止故障扩大。同时变频器会自动记录历史故障信息，用户可以翻看历史故障信息，在确保负载故障解除后对故障信息进行复位。

当变频器发生故障时，变频柜上的故障指示灯点亮，变频柜显示屏提示故障信息及故障代码。有经验的用户也可以根据变频器说明书查看变频器历史故障信息，并根据故障提示对相应故障进行修复或检测。

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

                                                                             云南兆富科技有限公司（技术部）

                                                                                       2011-09-13