1、引言 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。风机流量的设计均以最大风量需求来设计,其调整方式采用档板、风门、回流、起停电机等方式控制,无法形成闭环控制,也很少考虑省电;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。电气控制采用直接或Y△启动,不能改变电机的转速,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。
2、变频调速的节能意义 变频调速是近年来兴起的一门新技术,它是通过改变电源频率来实现速度的调节,因其具有调速平稳、瞬态稳定性高、节能等特性越来越被人们所重视。随着变频调速技术的不断成熟,变频调速装置在风机水泵设备上的应用也越来越广泛。 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。利用变频器内置PID调节软件,直接调节电动机的转速,保持恒定的水压、风压,从而满足系统要求的压力。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,可减少电动机故障率,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,设备运行工况得到明显改善,系统的安全可靠性和设备利用率得到提高,节能效果十分显著。 3、风机水泵变频调速节能原理 通过流体力学的基本定律可知:风机、泵类设备均属平方转矩负载,其转速n与流量Q、压力H以及轴功率P具有如下关系:Q∝n1,H∝n2,P∝n3;即,流量与转速成正比,压力与转速的平方成正比,轴功率与转速的立方成正比。 Q2=Q1(n2/n1) H2=H1(n2/n1) P2=P1(n2/n1) 因而,理想情况下有如下关系