文档介绍：变频器节能技术应用与研究
变频器节能技术应用与研究
【摘 耍】本文根据水泵、风机轴功率与转速的平方成正比的 特点，阐述变频调速节能原理，提出泵与风机应采用变频技术，已降 低成本，延长设备使用寿命，提高经济效益。
【关键词】变频器；节能；水泵；风机
0引言
锅炉是比较常见的用丁集中供热设备，通常情况下，由于气温和 负荷的变化，需对锅炉燃烧情况进行调节，传统的调节方式其原理是 依靠增加系统的阻力，水泵采用调节阀门来控制流量，风机采用调节 风门挡板开度的大小来控制风量。但在运行中调节阀门、挡板的方式, 不论供热需求大小，水泵、风机都耍满负荷运转，拖动水泵、风机的 电动机的轴功率并不会改变，电动机消耗的能量也并没有减少，而实 际生产所需耍的流量一般都比设计的最大流量小很多，因而普遍存在 着“大马拉小车”现象。锅炉这样的运行方式不仅损失了能量，而且 增大了设备损耗，导致设备使用寿命缩短，维护、维修费用高。把变 频调速技术应用丁水泵（或风机）的控制，代替阀门（或挡板）控制 就能在控制过程中不增加管路阻力，提高系统的效率。变频调速能够 根据负荷的变化使电动机自动、平滑地增速或减速，实现电动机无级 变速。变频调速范围宽、精度高，是电动机最理想的调速方式。如果 将水泵、风机的非调速电动机改造为变频调速电动机，其耗电量就能 随负荷变化，从而节约大量电能。
1变频器应用在水泵、风机的节能原理
图1为水泵（风机）的H-Q关系曲线。图1中，曲线R2为水泵 （风机）在给定转速下满负荷时，阀门（挡板）全开运行时阻力特征 曲线；曲线R1为部分负荷时，阀门（挡板）部分开启时的阻力特性
曲线；曲线H （nl）和H 52）表示不同转速时的Q二f （H）曲线。采 用阀门（挡板）控制时，流（风）量从Q2减小到Q1,阻力曲线从R2 移到R1,扬程（风压）从HA移到HB。采用调速控制吋，H 52）移 到H （nl）,流（风）量从Q2减小到Q1,扬穆（风压）从HA移到HC。
图1水泵（风机）的H-Q关系曲线
图2为水泵（风机）的P-Q的关系曲线。由图2可以看出，流（风） 量Q1吋，釆用阀门（挡板）控制的功率为PB。釆用变频调速控制的 功率为PCo AP二PB-PC就是节省的功率。
图2为水泵（风机）的P-Q的关系曲线
如果不计风机的效率几，则采用阀门（挡板）时的功率消耗在 图中由面积0HBBQ1所代表，而采用调速控制时的功率消耗由面积 0HCCQ1所代表，后者较前者面积相差为HCHBBC,即采用调速控制流 （风）量比采用阀门（挡板）控制可节约能量。
2水泵、风机的节能计算和分析
通常转速n与频率f成正比，若将电动机的运行频率由原来的 50Hz降至40Hz吋，其实际转速则降为额定转速的80%,即实际转速 nsn和额定转速nn： nsn二（■） nn=0. 4nno设K为电机过载系数，则 电动机额定功率Pn-KnHHo因此电动机运行在40Hz时，实际功率 为:
Psn二Kn ■■二K （0. 4nn） 3二0. 064Kn ■■二0. 064Pn
节能率二■二■二■二93. 6%
表1电动机节能率
供热公司胜利锅炉房将电动机改为变频调速，其中：
表2补水泵电动机在定速和变速不同情况下测出的数据
根据表2的数据，一个采暖期按190天计算，工业电费单价为
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