風機水泵節能設（shè）備

　　變頻風機水泵（bèng）節能控製係統

　　在通風或供水係統中，風機和水泵的功率都是根據最大（dà）流量來選擇的，但實際使用中流量隨各（gè）種因素而變化（如季節、溫度、工藝、產量等等），往往（wǎng）比最大流量小（xiǎo）的多。要減少流量時，通常情況下隻能調（diào）節擋板或閥門的開度，即通過關小和開（kāi）大閥門/擋板的（de）開度來調節流量。閥門控製法的實質是通過改變管網阻力大小來改變流量，而這種控製方式當所需流量減少時，壓（yā）力反（fǎn）而會增（zēng）加（jiā），故軸功率的降低有限，此時，過（guò）剩的風機、水泵功率將導致壓（yā）力增加造成（chéng）很大（dà）的能量損（sǔn）耗。

　　一、概述：眾所周知，風機是應用量大、應用麵廣（guǎng）的通用性（xìng）機械，與風機配套用的電機耗用（yòng）電（diàn）量約占全（quán）國總發電量的20%。因此（cǐ）在鼓（gǔ）風機、引風機等風機類設備上，推廣節能技術，取代落後的檔風板（bǎn）或閥門載流調節方式，使風（fēng）機始終處於科學、經濟運行狀態，提高企業（yè）綜合經濟效益和社會效益，具有十分重要的意義。

　　傳統風機流量的設計均以最大風量需求來設計，其調整方式采用檔板、風（fēng）門、回流、起停電機等方式控（kòng）製，無（wú）法形成（chéng）閉環回路控製，也較不考慮（lǜ）省電的觀念。電氣控製采用直接或Y-△起動，無法具有軟起動的功能，機械衝擊大，傳動係統壽命短，震動及噪（zào）音較大，需要的電源容量大，功率（lǜ）因數較低等是其主要的問題點。

　　從流體力學原理得知，風機風量與轉速及電機功率相關。當風（fēng）量減少風機轉速（sù）下降時，其電動機輸入功率迅（xùn）速降低。例如風量下（xià）降到80%時（shí），轉（zhuǎn）速也下降到80%，其軸功（gōng）率則下降到額定功率的（de）51%；若風量下降到（dào）50%時，軸功率將下降到額定功率（lǜ）20%。采用變頻調速，改變（biàn）風（fēng）機電（diàn）動機的輸入頻率從而改變電動機、風機轉速，達到調節空氣流量的目的，既滿足生產（chǎn）工藝變化（huà）的要求，又節省（shěng）電能，是一舉（jǔ）多得的最佳措施。

　　二、節電原理

　　任（rèn）何利用交流感應電動機（jī）作為電力傳動方式的生產機械，電動機的功率是按最大負荷期額定負荷選擇的。而工作（zuò）時絕大部分不能滿載運行，電動機工作於滿電壓、滿（mǎn）速度而負載很小，也會（huì）有很多時間空載運行，由電機設計和運行特性可以知道，電動機隻有運（yùn）行在滿載時才是效率最高、功率因（yīn）數COS￠最佳狀（zhuàng）況,輕載時降低，空（kōng）載時甚（shèn）至降到0.3以（yǐ）下，造成許多不必要的電能損耗。現在采用檢測負載大小的方法，根據負載的減少，適當降低定子電壓（yā）可以提（tí）高效（xiào）率，這是因為當輕載（zǎi）、空載時定子電流有功分量很小，而主要是勵磁的無功電流，因此COS￠很低，而空載損耗中占（zhàn）主要成份的是定子滿（mǎn）電壓的鐵（tiě）損耗，一點沒有減少，所以效率很低。如果適當（dāng）降低定子電壓，見電（diàn）機定子感應（yīng）電勢公式：

　　U1≈E1=4.44F1N1KN1￠m

　　其中（zhōng）: U1—定子每相繞組串聯匝數；KN1由於輕載、空載時定子電流很小，可以忽略定子繞組的漏阻抗壓降，所以U1≈E1，當其他條（tiáo）件不變時，降低（dī）定子電壓U1，則￠m比例下降,也即勵磁無功電流IM也成比例下降，這樣定子電流中的（de）無功分量（liàng）減少了，COS￠就提高（gāo）了，適當控製可以接近最佳值。另外，其（qí）他條件不變，定子（zǐ）鐵耗：PFel= pFeIN ×(U1/ UIN)2

　　其中：PFel—定（dìng）子鐵耗；pFeIN —定子（zǐ）額定鐵耗；

　　UIN —定子額定端電壓。

　　可以看出，隨著（zhe）U1下降，PFel以平方比例迅速下降，這（zhè）樣輕（qīng）載、空（kōng）載（zǎi）時（shí）占主要損耗的鐵耗大（dà）量減少，使電（diàn）機的運（yùn）行效率大大（dà）提（tí）高，這就是輕載降壓節電的道理。

　　調速節（jiē）能

　　根據可（kě）變速機械的（de）相似（sì）定理：

　　Q∝n；M∝n2；P∝n3；

　　其中：Q—流體的流量；n—風機、泵的（de）軸轉速（sù）；

　　M—軸轉矩（jǔ）；P—軸功（gōng）率。

　　通常需要改變（biàn）負載時，是用檔板或閥門調節，這時輸入（rù）功率變化不大，大量能（néng）量以壓差的形（xíng）式損耗在檔板、閥門上了，不（bú）僅能耗大而且（qiě）檔板、閥門磨損易壞（huài），噪聲也大（dà）。由上麵公式可見，隻要改變n，測流量Q成比例變化，達到調節Q的目的，而軸功率可大大減少，如Q＇=1/2，則P＇=1/8×P，軸上功率僅為額定時的12.5%，還能節能（節電（diàn））80%以上（shàng），當然這（zhè）是理想的，考其他因素，節能（néng）率要小些。另外，即使對於許多“恒轉速”性質的機械，如活塞式空壓機等（děng），用調速改變負（fù）載，也有明顯的節（jiē）能效果，這是因為降速後（如用變頻調速）電機和生產機（jī）械的（de）多種損耗都隨轉速風速（sù）下降，效率都比機械方法有很大提高。

　　軟起動節能

　　通常感（gǎn）應電（diàn）動機采用直接接入電網起動的方法，電動機的起（qǐ）動電流為額定時的5~7倍不僅損耗大，對電網衝擊也大，機械磨損，振動都（dōu）大，如果用變頻調速起動，可以將起（qǐ）動電流（liú）限製到很小，如果（guǒ）滿載起動，也隻要比（bǐ）額定（dìng）電流稍大就可以了，這樣起動損耗（hào）大（dà）大（dà）降低（dī），既不衝擊電（diàn）網，又不衝擊機械。

　　功率因數COS￠改善的（de）好（hǎo）處

　　采（cǎi）用變頻調速（sù），由於（yú）變頻器中有直流電容器的隔離作用，使輸入的功率因數接近於電動機的勵磁無功電流由電容器提（tí）供，這樣可以節省很大的一塊電網容量，一般（bān）可節省30%左右，所以很多大型企（qǐ）業中大容量設備進行變頻調速改造後，可以增加不少新設備而（ér）不需擴容。

　　三、產品特點

　　* 節省電能，降低能源消耗，節約生產成（chéng）本，節電率達到20%以上。

　　* 提高電網功率因數，節省就地補償裝置，電網功率因數可較大（dà）幅度的提高。

　　* 平滑啟動，消除（chú）啟動時的大電流衝擊，啟動時電機電流可（kě）限製在（zài）其額定電流的120%以內。

　　* 減輕電機軸承（chéng）等運動部件的磨損程度，延長其使用壽命。

　　* 具（jù）有（yǒu）完善的（de）保（bǎo）護和自保護功能保證設備安全運行。

　　* 設備故障率下（xià）降，可靠性提高，減少備品備件消耗（hào），降低維修成本。

　　* 數（shù）碼智能（néng）控製（zhì），具有（yǒu）強大的自變功能，適時動態調節，自動適應負載（zǎi）工況的變化，無需人工調整。

　　* 市電、節電切換，風機、空壓機、水泵（bèng）智（zhì）能控製節電器具有完善（shàn）的市電、節電轉換功能，特殊情況（kuàng）下，節電調速器發生故障，可以切換到市電運行，不會影響設備的正常運行。

　　四、適（shì）用（yòng）範圍

　　該產品（pǐn）廣泛用（yòng）於工業（yè）、供暖鍋爐、水泥廠爐窯、煤礦（kuàng）、冶金行業高爐、轉爐、化肥廠、製藥廠、汙水處（chù）理廠、油（yóu）田、石油（yóu）化工廠、紡織機械、自來水供水公司及空（kōng）壓機和中央空調等行業、企（qǐ）業和場合（hé）的離心式風機、軸流風機、蘿茨風機（jī）、空氣壓縮機、離心泵、潛（qián）水（shuǐ）泵（bèng）、循環泵、潛水泵、輸油泵、高壓注水泵等設備的變（biàn）頻調速及流量、流速和壓力調節控製等（děng）。