節(jié)能降耗、增加效益是全社會應為之努力的方向。我國的電動機用電量占全國發(fā)電量的60％～70％，風機、水泵設備年耗電量占全國電力消耗的1/3。應用于風機、水泵等設備的傳統(tǒng)方法是通過調(diào)節(jié)出口或入口的擋板、閥門開度來控制給風量和給水量，其輸出功率大量消耗在擋板、閥門地截流過程中。另外，由于在通常的設計中為了滿足峰值需求，水泵選型的裕量往往過大，也造成了不應有的浪費。根據(jù)風機、水泵類的轉(zhuǎn)矩特性，采用變頻調(diào)速器來調(diào)節(jié)流量、風量，將大大節(jié)約電能。下面就分析一下在風機水泵類負載中使用Speeder施比德變頻器所能達到的效果。 一、通過Speeder施比德變頻器調(diào)速達到的一次節(jié)能 下面以水泵為例來說明，由圖1可以看到： [align=center]流量Q正比于轉(zhuǎn)速n 壓力H正比于n2 轉(zhuǎn)矩T正比于n2 功率P正比于n3 [/align] [align=center] 圖1 水泵流量、壓力、功率曲線 [/align] 在普通的水泵流量控制中使用閥門來調(diào)節(jié)，如圖2所示： [align=center] 圖2 閥門控制水泵流量[/align] 管道阻力h與流量Q的關(guān)系為h正比于RQ2，其中R為阻力系數(shù)；電機在恒速運行時，流量為100%情況下（工作點為 A），水泵軸功率相當于Q1AH1O所包容的面積。電機在恒速運行時，采取調(diào)節(jié)閥門的辦法獲得70%的流量（工作點為 B），將導致管阻增大，水泵軸功率相當于Q2BH2O所包容的面積，所以軸功率下降不大。采用Speeder施比德變頻器調(diào)速控制流量時，由于管道特性沒有改變，水泵特性發(fā)生變化（工作點為 C），軸功率與Q2CH3O所包容的面積成正比。故其節(jié)能量與CBH2H3所包容的面積成正比，輸入功率大大減小。 如圖3所示： [align=center] 圖3 變頻調(diào)節(jié)水泵流量[/align] 正如前面提到的，軸功率P與轉(zhuǎn)速n的三次方成正比。采用Speeder施比德變頻器進行調(diào)速，當流量下降到80%時，轉(zhuǎn)速也下降到80%，而軸功率N將下降到額定功率的51.2%,如果流量下降到60%,軸功率N可下降到額定功率的21.6%,當然還需要考慮由于轉(zhuǎn)速降低會引起的效率降低及附加控制裝置的效率影響等.即使這樣,這個節(jié)能數(shù)字也是很可觀的,因此在裝有風機水泵的機械中,采用轉(zhuǎn)速控制方式來調(diào)節(jié)風量或流量,在節(jié)能上是個有效的方法。 二、風機水源節(jié)能的計算： 風機水泵流量變化量，如前所述，采用Speeder施比德變頻器調(diào)速是節(jié)電之有效的措施。根據(jù)GB12497對電機經(jīng)濟濟運行管理的規(guī)定有如下的計算公式。 濟運行管理的規(guī)定有如下的計算公式。 　　采用檔板調(diào)節(jié)流量對應電動機輸入功率P1V與流量Q的關(guān)系為： 式中： P1e——額定流量時電動機輸入功率（kW）。 QN——額定流量 三、應用實例： 某水泥廠機立窯離心風機245KW，電機4極、實際用風量為0.6～0.7，準備改造為Speeder施比德變頻器驅(qū)動，估算節(jié)電率和投資回收期。 由（1）式P1V=〔0.45+0.55（0.65）2〕X 245=0.6428×245=157（KW） 采取風門調(diào)節(jié)風量時風機所需的軸功率為157kW，Speeder施比德變頻器調(diào)速器調(diào)風量時相對調(diào)節(jié)風門調(diào)風量的節(jié)電率為0.6。年節(jié)電量，每年按300天計算24×306×157×60%=678240KWh≈67.8（萬kWh） 年節(jié)電費（電價0.40元/kWh）　0.4×678240=27萬元 投資回收期:　投資回收期=設備投資總額（元）÷年節(jié)電費（元） 　　 =18÷27=0.67（年）=8（個月） 由此可判定，該水泥廠機立窯離心風機采用Speeder施比德變頻器驅(qū)動后，年節(jié)電量67.8萬kWh，年節(jié)電費27萬元，投資回收期8個月，技術(shù)經(jīng)濟效益可觀。 　　該水泥廠訂購了一臺變頻調(diào)速柜、內(nèi)裝佛山施比德變頻科技的SPD8000G250R0G3－250kW變頻器一臺，另有空開、熔斷器、電表、指示燈等。投入運行后，變頻器頻率調(diào)到35Hz左右滿足機窯立風量要求，這時電動機電流210A左右，變頻器輸電壓、298V，實際輸出功率為 與理論計算值157×0.6=94.2kW基本吻合。 　　通過以上分析可以看出，風機水泵采用Speeder施比德變頻器調(diào)速后，節(jié)電效果是明顯的（節(jié)能超過50%），此外，機械的轉(zhuǎn)速降低后，機械的磨損減少，使用壽命延長了，間接經(jīng)濟效益也很可觀。