風機水泵節能設備（bèi）

　　變頻（pín）風機水泵節能控製（zhì）係統

　　在通風或供水係（xì）統中，風機和水（shuǐ）泵（bèng）的功率都是（shì）根據（jù）最大流量來選擇的，但實際使用中流量隨各種因素而變化（如季節（jiē）、溫度、工藝（yì）、產量等等），往往比最大流量小的多。要減少流量時，通常情況下隻能調節擋（dǎng）板或閥門的開度，即通過關小和開大閥門/擋板的開度來調節流（liú）量。閥門控製法（fǎ）的實質（zhì）是通過（guò）改（gǎi）變管網阻力大小來改變流量，而這種控製方式（shì）當所需流量減（jiǎn）少時，壓力反而會增加，故軸功率的降低有（yǒu）限，此時，過剩的風機、水泵功率將導致壓力增加造成很大的能量（liàng）損耗。

　　一、概述：眾所周知（zhī），風機是應（yīng）用量大、應用麵廣的通用性機械，與風機配套用的電（diàn）機耗用電量約占全國總發（fā）電量的20%。因此在（zài）鼓風機、引風機等風機類設備上，推廣節能技（jì）術，取代落後（hòu）的檔風板或（huò）閥門載流（liú）調（diào）節方式，使風機始終處於科學、經濟運行狀態，提高企（qǐ）業綜合經濟效益和社會效益，具有十分重要的意義。

　　傳統風機流（liú）量的設計均以最大風量需（xū）求來設計（jì），其調整方式（shì）采用檔板、風門、回（huí）流、起停電機等方（fāng）式控製，無（wú）法形成閉環回路控製（zhì），也較不考（kǎo）慮（lǜ）省電（diàn）的觀念（niàn）。電氣控製采用直接或Y-△起（qǐ）動，無法具有軟起動（dòng）的（de）功能，機械衝擊大，傳動係統壽命短，震動及噪音較（jiào）大，需要（yào）的電源容量大，功率因數較低等是其主要的問題點。

　　從流體力（lì）學原理得知，風機風量與（yǔ）轉速及電機功率相關。當風量減少（shǎo）風機轉速下降時，其電動機輸（shū）入功率迅速（sù）降低。例如風量下降到80%時，轉（zhuǎn）速也下（xià）降到80%，其（qí）軸（zhóu）功率則下降到額定功率的51%；若風量下降（jiàng）到50%時（shí），軸功率將下降到額定功率20%。采用（yòng）變頻調速，改變風機電動機（jī）的輸入頻率從（cóng）而（ér）改變電（diàn）動機、風機轉（zhuǎn）速，達到調節空氣流量的（de）目的（de），既滿足生產工藝變化的要求，又節省電能，是一舉多得的最佳措（cuò）施。

　　二、節電原理

　　任何利用交流感應（yīng）電動機作為電力傳動方式的生產機（jī）械，電動機的功率是按最大負（fù）荷期額定負荷選擇的。而工作時絕大部（bù）分不能滿載運行，電動機工作於滿電壓、滿速度而負載很小，也會有很多時間空載運行，由電機設計（jì）和運行特性可以知道（dào），電動機隻有運行（háng）在滿載時才是效率最（zuì）高、功率因數COS￠最佳狀況,輕載（zǎi）時（shí）降（jiàng）低，空載時甚至降到0.3以下，造成許多不必要的電能損耗。現（xiàn）在采用（yòng）檢測負載大小的方法，根（gēn）據負載的減少，適當降低定子電壓可以提高效率，這是因為當輕載、空載時定子電流有功分量很小（xiǎo），而主（zhǔ）要是勵磁的無功電流，因（yīn）此COS￠很低，而空載損耗中占主要成份的是定子滿電壓的鐵損（sǔn）耗，一點沒（méi）有減少，所以效（xiào）率很低。如果適當降低定子電壓（yā），見電機定子感（gǎn）應電勢公（gōng）式：

　　U1≈E1=4.44F1N1KN1￠m

　　其中: U1—定子每相繞組串（chuàn）聯匝數；KN1由於輕載、空載時定（dìng）子電流很（hěn）小，可以忽略定子繞組的（de）漏阻抗壓降，所以U1≈E1，當其他條件不變時，降低定子電壓U1，則￠m比例下降,也即勵磁無功電流IM也（yě）成比例下（xià）降，這樣定子電流中的無（wú）功分量減（jiǎn）少了，COS￠就提高（gāo）了，適（shì）當控製可（kě）以（yǐ）接（jiē）近最佳值。另外，其他條件不變（biàn），定子（zǐ）鐵耗：PFel= pFeIN ×(U1/ UIN)2

　　其中：PFel—定子鐵耗；pFeIN —定子額定鐵耗；

　　UIN —定子額定端電壓。

　　可以看出，隨著U1下降，PFel以平方（fāng）比例迅速下降，這樣（yàng）輕（qīng）載（zǎi）、空載時占主要損耗的鐵耗大量減少，使電機的運行效率大大提高，這就是輕載降壓節電的道理。

　　調（diào）速節能

　　根據可變速（sù）機械的相似（sì）定理：

　　Q∝n；M∝n2；P∝n3；

　　其中：Q—流體的流量；n—風（fēng）機、泵的軸轉速；

　　M—軸轉矩；P—軸（zhóu）功率。

　　通常需要改變負載時，是用檔板或閥門（mén）調節，這時輸入功率變化不大，大（dà）量能（néng）量以壓差的形（xíng）式損耗在檔板、閥門上了，不僅能（néng）耗大而且檔板、閥門磨損易（yì）壞，噪聲也大。由（yóu）上麵公式可見，隻要改變n，測流量Q成比例變化，達到調節Q的目的（de），而軸功率可大大減少，如Q＇=1/2，則P＇=1/8×P，軸（zhóu）上功率僅為（wéi）額定時（shí）的12.5%，還能節能（節電）80%以上，當然這是理想的，考其他（tā）因素，節能（néng）率要小些。另外，即使對於（yú）許多“恒轉速”性質的機械，如活（huó）塞（sāi）式空壓機（jī）等，用調速改變負載，也有明顯的節能效果，這是因為（wéi）降速後（如用變頻（pín）調速）電機和生產機械的多種損耗都隨轉速風速下降，效率都比機械方法有很大提（tí）高。

　　軟起動節能

　　通常感（gǎn）應電動機采用直接接入（rù）電網起動的方法，電動機的起動電流為（wéi）額定時的5~7倍不僅損耗大，對電網衝擊（jī）也大，機械磨損，振動都大，如果用變（biàn）頻調速起動，可以將起動電流限製到很小，如果滿載起動，也隻要比額定電流稍大就可以了，這樣（yàng）起動損耗大大降低，既不衝擊電網，又（yòu）不衝擊機（jī）械。

　　功率因數COS￠改（gǎi）善的好處

　　采用變（biàn）頻調速，由於變頻器中有直流電容器的隔離（lí）作用，使輸入（rù）的功率因數接近於（yú）電動機的勵磁無功電流由電容器提供，這樣可以節（jiē）省很大的一塊電網（wǎng）容量，一般可節省30%左右，所以很多大型（xíng）企業中大容量設（shè）備進行變頻調速（sù）改造後，可以增加不少新設（shè）備而不需擴容。

　　三、產品特點

　　* 節省電能，降低能源消耗，節約生產成本，節電率達到20%以上。

　　* 提高電網功率因數（shù），節省就地補償裝（zhuāng）置，電網功（gōng）率因數（shù）可較（jiào）大幅度的提（tí）高。

　　* 平滑啟動，消除啟動時（shí）的大電流衝擊，啟動（dòng）時電機電流可限製（zhì）在其額定電（diàn）流的120%以內。

　　* 減輕電機軸承等運動部件的磨損程度，延長其使用壽命。

　　* 具有（yǒu）完善的保護和自保護功能（néng）保證設備安全運行。

　　* 設備故障率下降，可靠性提高，減少備品備件消耗，降低維修成本。

　　* 數（shù）碼智能控製，具有強大的自變功能，適時動態調節，自動適應負載工況（kuàng）的變化，無（wú）需人工調整。

　　* 市電、節電切換，風機（jī）、空壓機、水泵智能控製節電器具有（yǒu）完善的（de）市電、節電轉換功能（néng），特殊情況下，節電調速器發（fā）生故障，可以切換到市電（diàn）運行，不會影（yǐng）響（xiǎng）設備的正常運行。

　　四、適用（yòng）範圍

　　該產品廣泛用（yòng）於工業、供暖鍋（guō）爐、水泥廠爐窯、煤礦、冶金行（háng）業高（gāo）爐、轉爐、化肥廠、製（zhì）藥廠、汙（wū）水處理廠、油田、石油化工廠、紡織（zhī）機械、自來水供水公司及空壓機和中（zhōng）央空調等行業、企業和場合的離心（xīn）式風機、軸流風機、蘿茨風機、空氣壓縮機、離心泵、潛水泵、循環泵、潛水（shuǐ）泵（bèng）、輸油泵、高壓（yā）注水泵等設備的變頻調速及流量、流速和壓力調節控製等。