负载由流体力学可知

,p(功率)=Q(流量)×H(压力),流量 Q 与转速 N 的一次方成正比,压力 H 与

转速

N 的平方成正比,功率 P 与转速 N 的立方成正比,如果水泵的效率一定,当要求调节流量

下降时

,转速 N 可成比例的下降,而此时轴输出功率 P 成立方关系下降。即水泵电机的耗电功

率与转速近似成立方比的关系。所以当所要求的流量

Q 减少时,可调节变频器输出频率使电

动机转速

n 按比例降低,转速控制方式在低速小流量时,仍可使泵机高效率运行。这时,电动机

的功率

p 将按三次方关系大幅度地降低,比调节挡板、阀门节能 40%～50%,从而达到节电的

目的。为了保证生产的可靠性

,各种生产机械在设计配用动力驱动时,都留有一定的富余量。当

电机不能在满负荷下运行时

,除达到动力驱动要求外,多余的力矩增加了有功功率的消耗,造

成电能的浪费。风机、泵类等设备传统的调速方法是通过调节入口或出口的挡板、阀门开度来
调节给风量和给水量

,其输入功率大,且大量的能源消耗在挡板、阀门的截流过程中。当使用变

频调速时

,如果流量要求减小,通过降低泵或风机的转速即可满足要求。例如:一台离心泵电机

功率为

55 千瓦,当转速下降到原转速的 4/5 时,其耗电量为 28.16 千瓦,省电 48.8%,当转速下降

到原转速的

l/2 时,其耗电量为 6.875 千瓦,省电 87.5%。

 
    2.2 功率因数补偿节能
 
    无功功率不但增加线损和设备的发热,更主要的是功率因数的降低导致电网有功功率的降
低

,大量的无功电能消耗线路当中,设备使用效率低下,浪费严重,使用变频调速装置后,由于变

频器内部滤波电容的作用

,从而减少了无功损耗,增加了电网的有功功率。

 
    2.3 软启动节能
 
    电机硬启动对电网造成严重的冲击,而且还会对电网容量要求过高,启动时产生的大电流和
震动时对挡板和阀门的损害极大

,对设备、管路的使用寿命极为不利。而使用变频节能装置后,

利用变频器的软启动功能将使启动电流从零开始

,最大值也不超过额定电流,减轻了对电网的

冲击和对供电容量的要求

,延长了设备和阀门的使用寿命。节省了设备的维护费用。

 
    3 结论
 
    变频调速之所以节能,主要在于把全速运行中浪费的电能节约了下来。尤其是闭环调速系
统

,如恒压供水系统等,实现了按需拖动,几乎完全消除了拖动系统在运行过程中的浪费。这是

从大的方面实现了节能

,但并不等于节能潜力已经挖掘干净了。事实上,在许多场合,还存在着

大马拉小车的现象

,在这一方面,还大有潜力。变频器可以省电这是不可磨灭的事实,在某些情

况下可以节电

40%以上,但是某些情况还会比不接变频器浪费!变频器是通过轻负载降压实

现节能的

,拖动转距负载由于转速没有多大变化,即便是降低电压,也不会很多,所以节能很微

弱

,但是用在风机环境就不同了,当需要较小的风量时刻,电机会降低速度,我们知道风机的耗

能跟转速的

1.7 次方成正比,所以电机的转距会急剧下降,节能效果明显。当然,如果环境要求

必须调速

,变频器节能效果还是比较明显的。不调速的场合变频器不会省电,只能改善功率因

数。其实

,变频器乃至电力电子产业实现的具体效果就是如下几点:1)进一步提高电能变换效

率

,降低待机损耗。2)避免电力公害,尽量减少电流谐波,提高功率因数。3)提高电源装置和系统

的电磁兼容性。

4)降低电噪声。5)实现高性能可控性。宣钢炼钢厂除尘风机、水系统、给料系统

也正是适应了变频器的这一特性

,经过多次理论考证,采用了变频器,为我国的节能事业做出

一定贡献。