匯川變頻器在節能改造中的分析

一、負載類型與節能關系
　　生產機械是各式各樣，種類繁多的，但負載類型主要有三類，它們與節能的關系見表1。表中的P（KW）、M（nm）、n（r/min）。

二、風機水泵節能原理
　　風機水泵的軸功率P與其風（水）量Q、揚程H之間的關系為：P正比Q＊H，當流量Q1變化到Q2時，電動機的轉速為n1、n2 , 此時Q、H、P相對于轉速的關系如下：
Q2=Q1×（ n2 / n1）
H2=H1×（ n2 / n1 ）2
P2=P1×（ n2 / n1 ）3

n1-代表風機水泵在額定轉速運行時的特性；
n2-代表風機水泵降速運行在n2轉速時的特性；
R1-代表風機水泵管路阻力最小時的阻力特性；
R2-代表風機水泵管路阻力增大到某一數組時的阻力特性。
風機水泵在管路特性曲R1工作時，工況點為A，其流量壓力分別為Q1、H1，此時風機水泵所需的功率正比于H1與Q1的乘積，即正比于AH1OQ1的面積。由于工藝要求需減小風量（流量）到Q2，實際上通過增加管網管阻，使風機水泵的工作點移到R2上的B點，風壓（水壓）增大到H2，這時風機水泵所需的功率正比于H2Q2的面積，即正比于BH2OQ2的面積。顯然風機水泵所需的功率增大了。這種調節方式控制雖然簡單、但功率消耗大，不利于節能，是以高運行成本換取簡單控制方式。
若采用變頻調速，風機水泵轉速由n1下降到n2，這時工作點由A點移到C點，流量仍是Q2，壓力由H1降到H3，這時變頻調速后風機水泵所需的功率正比于H3與Q2的乘積，即正比于CH3OQ2的面積，由圖可見功率的減少是明顯的。由上述原理可知，降低風機水泵的轉速，風機水泵的輸出功率將下降更多。

三、節能計算
　　將電機的供電頻率由50Hz降為40Hz，則理論上，頻率改變后與改變前的輸出功率之比為 （40/50）3 = 51.2%。例如：一臺水泵電機功率為55KW，當轉速下降到原轉速的4/5時，其耗電量為28.16KW，省電48.8％，當轉速下降到原轉速的1/2時，其耗電量為6.875KW，省電87.5％。

　　風機、泵類等設備采用變頻調速技術實現節能運行是我國節能的一項重點推廣技術，受到國家政府的普遍重視，《中華人民共和國節約能源法》第39條就把它列為通用技術加以推廣。實踐證明，變頻器用于風機、泵類設備驅動控制場合取得了顯著的節電效果，是一種理想的調速控制方式。既提高了設備效率，又滿足了生產工藝要求，并且因此而大大減少了設備維護、維修費用，還降低了停產周期。直接和間接經濟效益十分明顯，設備一次性投資通常可以在9個月到16個月的生產中全部收回。