变频器节能效率计算
变频器的节能计算方法
变频器的节能计算方法变频器是一种可调速电力传动设备，被广泛应用于工业生产中。
随着对能源的需求增加以及节能环保意识的增强，如何计算变频器的节能效果，成为了工程师们关注的焦点。
本文将介绍变频器节能计算的方法，以及如何利用变频器实现节能。
首先，变频器的节能计算方法有两种：理论计算法和现场测量法。
理论计算法是指根据产量和负载情况，通过替代常规驱动方案和变频器驱动方案的能耗数据差异进行计算。
具体的计算步骤如下：1.首先，将常规驱动方案和变频器驱动方案的能耗指标进行对比，包括各自的耗电功率、负载率等。
2.然后，计算两种方案的能耗差值，即差额能耗。
3.根据给定的产量和负载情况，计算在实际运行条件下的节能量。
这种方法需要根据实际情况进行参数设定，比较耗时且精确度相对较低。
现场测量法是直接在现场进行的，通过监测不同驱动方案的实际耗电情况，比较两种方案的能耗差异。
具体的计算步骤如下：1.在常规驱动方案和变频器驱动方案下，分别记录电流、电压、功率因数、负载率等参数，并计算实时能耗。
2.比较两种方案的实际能耗，计算能耗差值。
这种方法需要在实际生产过程中进行测试，能够准确反应不同方案的能效差异。
在实际应用中，选用变频器驱动方案可以有效实现节能。
变频器具有以下的节能特点：1.调速功能：变频器可以根据实际负载需求，实现频率、电压的调整，从而实现节能效果。
2.压缩机控制：变频器可应用于空调、冷冻系统等设备中，通过调整压缩机的运行频率，降低能耗。
3.制动能量回馈：变频器可以将制动过程中产生的能量回馈到电网中，减少能量的浪费。
4.负载自适应：变频器能够根据负载情况，自动调整输出功率，实现最佳能效。
在节能方面，变频器的应用主要体现在两个方面：1.优化原有设备：通过安装变频器来替换常规驱动方式，实现设备的节能改造。
2.设备选型：在新设备选型时，优先选择带有变频器驱动的设备，以达到节能的目的。
总结来说，变频器的节能计算方法包括理论计算法和现场测量法，可以通过对比不同驱动方案的能耗差异来计算实际的节能效果。
变频调速节能量的计算方法
变频调速节能量的计算方法
一、变频调速节能量的计算原理：
1、变频调速系统的计算原理：变频调速是一种采用变频器和变速器，可以根据需要进行调速的节能技术。
它的原理是将普通电机的输入电压和
频率调整，从而改变电机的转速。
变频调速可以替代传统调速系统，从而
减小电机的能耗。
由于变频器设置的转速可以根据负载的变化而变化，可
以节省能量，从而有效节能。
2、变频调速节能量的计算原理：变频调速节能量的计算原理采用差
值律。
可以通过比较电机传统调速前后的输出功率，得出变频调速节能量
的总量。
具体的计算步骤如下：
（1）将电机进行传统调速，并测量其负载功率。
（2）将电机安装变频调速装置，将装置设置为同样的转速，并测量
其负载功率。
（3）将上述两次测量的负载功率的差值（即较低值减去较高值），
即为变频调速节能量总量。
二、计算实例
一台普通电机传统调速前，测量其负载功率P1=20kW；将电机安装变
频调速装置，将装置设置为同样的转速，测量其负载功率P2=15kW；按照
变频调速节能量的计算原理，将较低值减去较高值。
风机变频节能计算
(pu)
0 风量Q(pu)
计算范例--命题
某风机由一台75KW电动机拖动，原由风门控制风 量。昼夜运行，每年运行时间约8000小时，其 中4000小时需风量85%，另4000小时需风量60% 。现进展节能改造，即将所有风门全开，由变 频器调节电机和风机的转速，从而调节风量。 获得的节能效果计算如下：
调节风量和压力的方法
控制入口风门 控制出口挡板 调节风机转速
控制入口或出口风门
相当于改变管网的阻抗特性
增大管网的阻力
初期投资少
控制简单
压
能量消耗在管网和风门中
力
P(pu)
虚线与坐标轴所围面积即为能耗值
随着风量的减少，风压增大，对管
网有损害
造成能源浪费
r2 r1
R
送风阻 抗曲线
R
送风阻 抗曲线
0 风量Q(pu) Q2 Q1
风量、压力、转速、转矩之间的关系
Q=C1*n p=C2*T=C3*n2 P=T*n=C4*n3
Q---风量 p---压力 n---转速 T---转矩 P---轴功率
P=Q*p/(effc*effb)*10-3 Q---风量(m3/s)
75KW*(60%流量〕*22%*4000小时 = 183,000+66,000 = 249,000千瓦时
计算范例--节能效果
年节能千瓦时 = 501,000-249,000 = 252,000
年节约电费 = 252,000*0.65=163,800元 〔电费按 0.65元/小时计算〕
计算范例--风门控制
风门控制总能耗 = 75KW(85%流量〕*91%*4000小时+
75KW(60%流量〕*76%*4000小时 = 273,000+228,000千瓦时 = 501,000千瓦时
变频器节电计算公式
变频器节电计算公式
近年来，随着能源的日益紧张，各行各业都在探寻各种途径来降低能源消耗。
变频器作为一种主流的电气设备，其可节省能源、提高生产效率的特性受到广泛关注。
那么，如何计算变频器节电效果呢？我们可以通过以下公式进行计算：
节电率=1-（非变频器功率÷变频器选用功率）×100%
其中，非变频器功率指在使用变频器前的功率，变频器选用功率则表示变频器设备在实际生产中的使用功率。
举个简单的例子，假设某厂家原先使用的电机功率为10kW，而选用了5kW的变频器设备，那么其节电率就为：
1-（10kW÷5kW）×100% = 50%
也就是说，通过使用变频器设备，该厂家每年可以节省一半的电能消耗。
那么，变频器究竟是如何实现节电的呢？主要有以下两个方面：
1. 变频器通过控制电机运行速度，避免了电机额定功率下的过载运行，降低电机的电流消耗，达到节能目的；
2. 变频器在实际生产中能够根据工作负载的变化自动调节输出功率，避免浪费电能。
当然，变频器的节能效果还与具体的应用场景有关。
比如，对于
物流行业常见的卷帘门系统，通过使用变频器可以实现门体缓慢启闭，减少起落产生的能耗；对于水泵系统，通过控制泵的流量，避免泵功
率过剩，降低水泵系统的能耗。
总体而言，变频器节电效果显著，已经成为各行各业节能降耗的
重要手段之一。
对于企业而言，选用高效的变频器设备，在保证生产
效率的同时，还能节约不少能源消耗，实现了经济效益和环保双赢。
变频器节能效率计算完整版
变频器节能效率计算标准化管理处编码[BBX968T-XBB8968-NNJ668-MM9N]概述在许多情况下, 使用变频器的目的是调速, 尤其是对于在工业中大量使用的风扇、鼓风机和泵类负载来说, 设计选型往往以最大工况来选。
与实际的工况存在较大的可调整空间。
在运行中根据实际运行需要，按照流量、杨程等调节电动机的转速，从而改变电动机的输出转矩和输出功率，以代替传统上利用挡板和阀门进行的流量和扬程的控制, 节能效果非常明显。
同时分析变频器在选型、应用中的注意事项。
1变频调速原理三相异步电动机转速公式为:60fn=式中：n-电动机转速，r/min；f-电源频率，Hz；p-电动机对数s-转差率,从上式可见交流电动机的调速可以概括为改变极对数，控制电源频率以及通过改变参数如定子电压、转子电压等使电机转差率发生变化等几种方式。
变频器效率维持在94%~96%，变频调速是一种高效率、高效能的调速方式，使异步电动机在整个工作范围内保持正常的小转差率下运转，实现无极平滑调速。
变频工作原理异步电动机的额定频率称为基频，即电网的频率，在我国为50Hz 。
电机定子绕组内部感应电动势为U 1≈U 1=4.44U 1UU 11式中U 1-定子绕组感应电动势，V ；1-气隙磁通，Wb ； U -定子每相绕组匝数；U 1-基波绕组系数。
在变频调速时，如果只降低定子频率U 1，而定子每相电压保持不变，则必然会造成1增大。
由于电机制造时，为提高效率减少损耗，通常在U 1=U U ，U 1=U U 时，电动机主磁路接近饱和，增大1势必使主磁路过饱和，将导致励磁电流急剧增大，铁损增加，功率因素降低。
若在降低频率的同时降低电压使U 1U 1⁄保持不变则可保持1不变从而避免了主磁路过饱和现象的发生。
这种方式称为恒磁通控制方式。
此时电动机转矩为T =U 1UU 12π(U 2U +UU 22U 2)(U 1U 1)2式中T -电动机转矩，；U 1—电源极对数；U—磁极对数；U—转差率；U2—转子电阻；U2—转子电抗；由于转差率U较小，(U2U⁄)2U22则有T≈U1UU12πU2U(U11)2=UU1U其中U=U1U2πU2(U1 U1)2由此可知：若频率U1保持不变则T∝s；若转矩T不变则s∝1U1⁄；常数由此可知：保持U1U1=⁄常数，最大转矩和最大转矩处的转速降落均等于常数，与频率无关。
变频调速节能量的计算方法7
一、概述据统计,全世界地用电量中约有60%是通过电动机来消耗地.由于考虑起动、过载、安全系统等原因,高效地电动机经常在低效状态下运行,采用变频器对交流异步电动机进行调速控制,可使电动机重新回到高效地运行状态,这样可节省大量地电能.生产机械中电动机地负载种类千差万别,为便于分析研究,将负载分为平方转矩﹑恒转矩和恒功率等几类机械特性,本文仅对平方转矩﹑恒转矩负载地节能进行估算.所谓估算,即在变频器投运前,对使用了变频器后地节能效果进行地计算预测.变频器一旦投运后,用电工仪表测量系统地节能量更为准确.现假定,电动机系统在使用变频器调速前后地功率因数基本相同,且变频器地效率为95%.在设计过程中过多考虑建设前,后长期工艺要求地差异,使裕量过大.如火电设计规程SDJ-79规定,燃煤锅炉地鼓风机,引风机地风量裕度分别为5%和5～10%,风压裕度为10%和10%～15%,设计过程中很难计算管网地阻力,并考虑长期运行过程中可能发生地各种问题,通常总把系统地最大风量和风压裕量作为选型地依据,但风机地系列是有限地,往往选不到合适地风机型号就往上靠,大20%～30%地比较常见.生产中实际操作时,对于离心风机﹑泵类负载常用阀门、挡板进行节流调节,则增加了管路系统地阻尼,造成电能地浪费；对于恒转矩负载常用电磁调速器﹑液力耦合器进行调节,这两种调速方式效率较低,而且,转速越低,效率也越低.由于电机地电流地大小随负载地轻重而改变,也即电机消耗地功率也是随负载地大小而改变,因此要想精确地计算系统地节能是困难地,在一定程度上影响了变频调速节能地实施.本文介绍用以下地公式来进行节能地估算.二、节能地估算1、风机、泵类平方转矩负载地变频调速节能风机、泵类通用设备地用电占电动机用电地50%左右,那就意味着占全国用电量地30%.采用电动机变频调速来调节流量,比用挡板﹑阀门之类来调节,可节电20%～50%,如果平均按30%计算,节省地电量为全国总用电量地9%,这将产生巨大地社会效益和经济效益.生产中,对风机﹑水泵常用阀门、挡板进行节流调节,增加了管路地阻尼,电机仍旧以额定速度运行,这时能量消耗较大.如果用变频器对风机﹑泵类设备进行调速控制,不需要再用阀门、挡板进行节流调节,将阀门、挡板开到最大,管路阻尼最小,能耗也大为减少.节能量可用GB12497《三相异步电动机经济运行》强制性国家标准实施监督指南中地计算公式,即：也应先计算原系统节流调节时消耗地电能,再与系统变频调速后消耗地电能相减,这不正好是<2）式分子地表示式.因此,要准确地计算节能,还需使用<1）式计算系统节流调节时消耗地电能.2、恒转矩类负载地调速节能恒转矩负载变频调速一般都用于满足工艺需要地调速,不用变频调速就得采用其他方式调速,如调压调速﹑电磁调速﹑绕线式电机转子串电阻调速等.由于这些调速是耗能地低效调速方式,使用高效调速方式地变频调速后,可节省因调速消耗地转差功率,节能率也是很可观地.3、电磁调速系统电磁调速系统由鼠笼异步电机、转差离合器、测速电机和控制装置组成,通过改变转差离合器地激磁电流来实现调速.转差离合器地本身地损耗是由主动部分地风阻､磨擦损耗及从动部分地机械磨擦损所产生地.如果考虑这些损耗与转差离合器地激磁功率相平衡,且忽略不计地话,转差离合器地输入､输出功率可由下式计算：电磁调速电机为鼠笼式电机,由于输入功率和转矩均保持不变,鼠笼式电机地功率保持不变.损耗以有功地形式表达出来,损耗功率通过转差离合器涡流发热并由电枢上地风叶散发出去.由损耗功率公式<10）可以清楚看到,电磁调速电机地转速越低,浪费能源越大,然而生产机械地转速通常不在最大转速下运行,变频调速是一种改变旋转磁场同步速度地方法,是不耗能地高效调速方式,因此改用变频调速地方式会有非常好地节能效果,节省地能量直接可用<10）式计算.4、液力偶合器调速系统液力偶合器是通过控制工作腔内工作油液地动量矩变化,来传递电动机能量,电动机通过液力偶合器地输入轴拖动其主动工作轮,对工作油进行加速,被加速地工作油再带动液力偶合器地从动工作涡轮,把能量传递到输出轴和负载.液力偶合器有调速型和限矩型之分,前者用于电气传动地调速,后者用于电机地起动,系统中地液力偶合器在电机起动时起缓冲作用.由于液力偶合器地结构与电磁转差离合器类似,仿照电磁调速器效率地计算方法,可得：5、绕线式电机串电阻调速系统绕线式电机最常用改变转子电路地串接电阻地方法调速,随着转子串接电阻地增大,不但可以方便地改变电机地正向转速,在位能负载时,还可使电机反向旋转和改变电机地反向转速,因此这种调速方式在起重﹑冶金行业应用较多.对于绕线式电机,无论在起动､制动还是调速中,采用转子串电阻方式均会带来电能损耗.这种损耗随着转速地降低,转差率S地增大而增大,另外,随着串接电阻地增大,机械特性变软,难以达到调速地静态指标.在<14）式中,若S=0.5,电磁功率有一半消耗在转子电阻上,调速系统效率低于50%.利用<14）式,只要知道电机运行地转速,就可方便地计算绕线式电机串接电阻调速消耗地电能,节能量地计算就非常简单了.当我们进行变频节能改造时,投入和收益是必须认真考虑地,收益就涉及到节能量地计算.变频器未投运之前,计算节能量是比较困难地,往往希望有一种简单实用地计算方法来进行节能地预测,有了以上地计算式计算节能量,投入和收益也就一目了然了.三﹑变频调速节能与系统功率因数地关系前已假定电动机系统在使用变频器调速前后地功率因数基本相同,这样在计算节能时可不考虑系统功率因数地影响.实际上,在变频器投入前后,其功率因数可能是不同地,因此,计算地节能量是否考虑变频器调速前后地功率因数地变化呢？正弦电路中,功率因数是由电压U与电流I之间地相位角差决定地.在此情况下,功率因数常用表示.电路中地有功功率P就是其平均功率,即：用电度表进行计量检测实际地节能量时,电度表测量地就是电动机系统消耗地有功功率.若原电动机系统地功率因数较低,在使用变频器后以50Hz频率恒速运行,这时功率因数有所提高.功率因数提高后,电动机地运行状态并没有改变,电动机消耗地有功功率和无功功率也没有改变.变频器中地滤波电容与电动机进行无功能量交换,因此变频器实际输入电流减小,从而减小了电网与变频器之间地线损和供电变压器地铜耗,同时减小了无功电流上串电网.因此计算节能时,应考虑提高功率因数后地节能.提高功率因数后,配电系统电流地下降率为：配电系统地电流下降率和配电系统地损耗下降率都是对单台电动机补偿前后电流和损耗而言,不是指配电系统电流和损耗地实际变化.配电系统地电流下降率和配电系统地损耗下降率都是对单台电动机补偿前后电流和损耗而言,不是指配电系统电流和损耗地实际变化. 下面举一个典型地事例.例2：有一台压料机,电机功率200kW,安装在离配电房100多M地地方,计量仪表电压表﹑电流表和有功电度表均在配电房.工频时电机空载工作电流192A；加载时,电机工作电压356V,电流231A.由于负载较轻,导致电动机地负载率和效率都较低.这时电动机地功率因数可由下式计算：从本例看,如果单纯提高功率因数,无须使用变频器,只需用电力电容进行就地补偿,但倘若还要满足工艺调速地需要,使用变频器调速节能是最佳地节能方法,这时地节能量应是线路上地能耗与变频调速节能之和.如果原电动机系统地功率因数较高,变频器投入后功率因数变化不大,可不考虑功率因数变化后线损地影响,就用本文中地<1）～<14）进行计算节能.四、变频调速节能计算时需考虑变频器地效率GB12668定义变频器为转换电能并能改变频率地电能转换装置.能量转换过程中必然伴随着损耗.在变频器内部,逆变器功率器件地开关损耗最大,其余是电子元器件地热损耗和风机损耗,变频器地效率一般为95%-96%,因此在计算变频调速节能时要将变频器地4%-5%地损耗考虑在内.如考虑了变频器地损耗本文例1中计算地节能率,就不是36%,而应该为31%-32%,这样地计算结果与实际节能率更为接近.五、结束语一般情况下,变频器用于50Hz调速控制.不管是平方转矩特性负载,还是恒转矩特性负载,调速才能节能,不调速在工频下运行是没有节能效果地.有时系统功率因数很低,使用变频器后也有节能效果,这不是变频调速节能,而是补偿功率因数带来地节能.本文所述地对变频调速节能计算方法有极好地实用性.。
变频节能计算公式表
变频节能计算公式表一、基本概念。
1. 功率（P）- 定义：单位时间内所做的功。
在电学中，对于直流电路，P = UI（U为电压，I为电流）；对于交流电路，P=√(3)UIcosφ（三相电路，cosφ为功率因数）。
- 单位：瓦特（W）、千瓦（kW）等。
2. 频率（f）- 定义：是指单位时间内完成周期性变化的次数。
在交流电路中，我国的工业用电频率为50Hz。
- 单位：赫兹（Hz）。
二、变频节能原理相关公式。
1. 电机转速公式。
- n = 60f(1 - s)/p- 其中n为电机转速（r/min）；f为电源频率（Hz）；s为电机转差率（一般在0.01 - 0.05之间）；p为电机极对数。
- 当通过变频器改变电源频率f时，电机转速n会相应改变。
2. 变频调速时电机功率与频率的关系。
- 根据相似定律，对于异步电动机，当电机转速改变时，其转矩T与转速n近似满足T∝ n^2，功率P = Tn/9550（P单位为kW，T单位为N· m，n单位为r/min）。
- 在变频调速过程中，假设负载转矩不变，由于T不变，当频率f降低时，转速n降低，根据P = Tn/9550，功率P会相应降低。
3. 节能计算示例。
- 设某电机额定功率P_e为10kW，额定转速n_e为1440r/min，额定频率f_e=50Hz，现通过变频器将频率降低到40Hz。
- 首先根据电机转速公式n = 60f(1 - s)/p，假设转差率s不变，可得n_1/n_e=f_1/f_e，即n_1=n_e× f_1/f_e。
- 代入数值可得n_1=1440×40/50 = 1152r/min。
- 由于负载转矩不变，根据P = Tn/9550，可得P_1/P_e=n_1/n_e，所以P_1=P_e× n_1/n_e。
- 代入数值P_1=10×1152/1440 = 8kW。
- 节能率eta=(P_e-P_1)/P_e×100%=(10 - 8)/10×100% = 20%。
节能计算方法
节能计算一﹑概述据统计，全世界的用电量中约有60%是通过电动机来消耗的。
由于考虑起动、过载、安全系统等原因，高效的电动机经常在低效状态下运行，采用变频器对交流异步电动机进行调速控制，可使电动机重新回到高效的运行状态，这样可节省大量的电能。
生产机械中电动机的负载种类千差万别，为便于分析研究，将负载分为平方转矩﹑恒转矩和恒功率等几类机械特性，本文仅对平方转矩﹑恒转矩负载的节能进行估算。
所谓估算，即在变频器投运前，对使用了变频器后的节能效果进行的计算预测。
变频器一旦投运后，用电工仪表测量系统的节能量更为准确。
现假定，电动机系统在使用变频器调速前后的功率因数基本相同，且变频器的效率为95%。
在设计过程中过多考虑建设前，后长期工艺要求的差异，使裕量过大。
如火电设计规程SDJ-79规定，燃煤锅炉的鼓风机,引风机的风量裕度分别为5%和5~10%，风压裕度为10%和10%~15%，设计过程中很难计算管网的阻力，并考虑长期运行过程中可能发生的各种问题，通常总把系统的最大风量和风压裕量作为选型的依据，但风机的系列是有限的，往往选不到合适的风机型号就往上靠，大20%~30%的比较常见。
生产中实际操作时，对于离心风机﹑泵类负载常用阀门、挡板进行节流调节，则增加了管路系统的阻尼，造成电能的浪费；对于恒转矩负载常用电磁调速器﹑液力耦合器进行调节，这两种调速方式效率较低，而且，转速越低，效率也越低。
由于电机的电流的大小随负载的轻重而改变,也即电机消耗的功率也是随负载的大小而改变，因此要想精确地计算系统的节能是困难的，在一定程度上影响了变频调速节能的实施。
本文介绍用以下的公式来进行节能的估算。
二、节能的估算1﹑风机﹑泵类平方转矩负载的变频调速节能风机﹑泵类通用设备的用电占电动机用电的50%左右,那就意味着占全国用电量的30%。
采用电动机变频调速来调节流量，比用挡板﹑阀门之类来调节，可节电20%~50%，如果平均按30%计算，节省的电量为全国总用电量的9%，这将产生巨大的社会效益和经济效益。
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概述
在许多情况下, 使用变频器的目的是调速, 尤其是对于在工业中大量使用的风扇、鼓风机和泵类负载来说, 设计选型往往以最大工况来选。
与实际的工况存在较大的可调整空间。
在运行中根据实际运行需要，按照流量、杨程等调节电动机的转速，从而改变电动机的输出转矩和输出功率，以代替传统上利用挡板和阀门进行的流量和扬程的控制, 节能效果非常明显。
同时分析变频器在选型、应用中的注意事项。
1变频调速原理
三相异步电动机转速公式为:
式中：n-电动机转速，r/min；
f-电源频率，Hz；
p-电动机对数
s-转差率,
从上式可见交流电动机的调速可以概括为改变极对数，控制电源频率以及通过改变参数如定子电压、转子电压等使电机转差率发生变化等几种方式。
变频器效率维持在94%~96%，变频调速是一种高效率、高效能的调速方式，使异步电动机在整个工作范围内保持正常的小转差率下运转，实现无极平滑调速。
1.1变频工作原理
异步电动机的额定频率称为基频，即电网的频率，在我国为50Hz。
电机定子绕组内部感应电动势为
式中-定子绕组感应电动势，V；
-气隙磁通，Wb；
-定子每相绕组匝数；
-基波绕组系数。
在变频调速时，如果只降低定子频率，而定子每相电压保持不变，则必然会造成增大。
由于电机制造时，为提高效率减少损耗，通常在，时，电动机主磁路接近饱和，增大势必使主磁路过饱和，将导致励磁电流急剧增大，铁损增加，功率因素降低。
若在降低频率的同时降低电压使保持不变则可保持不变从而避免了
主磁路过饱和现象的发生。
这种方式称为恒磁通控制方式。
此时电动机转矩为
π
式中-电动机转矩，N.m；
—电源极对数；
—磁极对数；
—转差率；
—转子电阻；
—转子电抗；
由于转差率较小，则有
其中
由此可知：若频率保持不变则；若转矩不变则；
电动机临界转差率其中
电动机最大转矩=常数
最大转速降=常数
由此可知：保持常数，最大转矩和最大转矩处的转速降落均等于常数，
与频率无关。
因此不同频率的各条机械特性曲线是平行的，硬度相同。
1.2风机、泵负载特性
以风机、泵类为代表的二次方减转矩负载即转矩与转速平方成正比。
如图所示，在低转速下负载转矩非常小。
风机、水泵的负载特性如下
式中—风量、流量，；
—风压，Pa；
—轴功率，kW；
—负载转矩，N.m；
—转速，。
从上式可知，风机风量、泵的流量与转速成正比；风机风压、泵的杨程与转速的二次方成正比；风机、泵的轴功率与转速、风机风量、泵流量的三次方程正比；风机、泵的轴功率在速度不变时与风机风压、泵杨程成正比。
按离心式泵功率选择电动机
ηη
式中P—离心式泵电动机功率，kW；
—液体密度，kg/；
Q—泵的出水量，；
H—水头，m；
—主管损失的水头，m；
η—水泵效率，约为0.60.84;
η—传动效率，与电动机直连时取η=1；
K—裕量系数，与功率有关。
当管道长、流速高、弯头与阀门数量多时，裕量系数适当增大。
由于风机、泵的容量是按最大风量及风压、流量及杨程确定的，与实际需要存在较大的可调整空间，按照风量、风压、流量、杨程等调节电动机的转速，从而改变电动机的输出功率和输出转矩达到节能效果。
如下图，曲线1是阀门全部打开时供水系统的阻力特性，曲线2是额定转速时泵的杨程特性；此时供水系统的工作点位A，流量为，杨程为；电动机的轴功率与O--A--O面积成正比。
如果要将流量减少为主要的调节方式有两种：
1）传统的方法是保持电动机转速不变，将阀门关小，此时阻力特性曲线如图3所示，工作点移至B点，流量为，杨程为；电动机的轴功率与面积O--B--O成正比。
2）阀门的开度不变，降低电动机的转速，此时杨程特性如曲线4所示，工作点移至C点，流量仍为，但杨程为；电动机的轴功率为O--C--O成正比。
由此可见当需求量下降时，调节转速可以节约大量能源。
之所以变频比变阀门开度节能，因为在改变流量的同时对压力没有要求，也就是
说改变流量的同时允许改变压力。
变频调速改变流量的同时，压力也在改变。
流量减少，压力也在减小，功率等于压力与流量的乘积，功率在双倍减小；而改变阀门开度的同时，流量减少，压力基本没有变，甚至增加。
功率在单倍减小，因此变频比变阀门开度消耗的功率少，节省能量。
2变频器的选型和应用
变频器分为通用型（G）和风机、水泵专用型（P），应根据负载进行选择。
通常变频器以适用的电机容量（kW）、输出容量（kVA）、额定输出电流（A）表示。
其中额定电流为变频器允许的最大连续输出电流的方均根值，不能长期超出此连续电流值。
不同厂家的电动机、不同系列的电动机、不同极数的电动机，即使同一容量等级，其额定电流也不尽相同。
由于变频器输出中包含谐波成分，其电流有所增加，应适当考虑加大容量。
一般风机、泵类负载不宜在低于15Hz以下运行，如果确实需要在15Hz以下长期运行，需要考电动机的允许温升，必要时采用外置强迫风冷措施。
如果电动机的启动转矩能满足要求，宜选用变频器的降低转矩模式，以获得较大的节能效果。
用变频器传动电动机与用正弦波传动的电动机相比，由于变频器输出波形中含有高次的影响，电动机的功率因素，效率均将恶化，温度升高。
另一方面，变频传动要得到与工频传动同样的转矩，变频器输出电流的基波方均根值通常要等于工频电源的方均根值。
变频器输出电流由基波电流与高次谐波电流叠加合成。
因此，变频器传动时的基本特性将不同于工频传动。
利用电机的等值电路可求得空载电流为
式中—空载电流，A；
—定子空载基波电流，A；
—定子空载次谐波电流，A。
上式表明，变频传动比工频传动的空载电流要大，其中，定子、转子铜损和与载波率有关的铁损是高次谐波引起铁损耗增大的主要原因。
高次谐波引起的损
耗与负载的大小无关，大体上与空载一致，基本为一定值。
因此，负载越轻，谐波损耗增加的影响越大，以功率因素降低，效率下降，温升升高。
通常电动机额定运行（输出额定电流、频率及功率）时，变频器供电的电动机电流比工频供电的电动机电流增加约5%10%，温升增加20%。
因此变频器供电时普通电动机不宜在额定频率下满载运行。
3结束
综上所诉，变频调速在实际生产中有着无可比拟的先天优势。
变频调速有以下的的优点：
1、调速效率高。
这是由于在频率变化后，电动机仍在同步转速附近运行，基本保持额定转差。
2、调速范围宽。
一般可达20:1，并在整个调速范围内具有高的调速效率。
所以变频调速适用于调速范围宽，且经常处于低负荷状态下运行的场合。
3、机械特性较硬。
在无自动控制时，转速变化率在5%以下；当采用自动控制时，能做高精度运行，把转速波动率控制在0.5%|~1%左右。
4、能兼作启动设备。
即通过变频电源将电动机启动到某一转速，再断开变频电源，电动机可直接接到工频电源使泵或风机加速到全速。
5、兼做电机保护设备。
变频器对电机的保护主要有以下几方面：过电压保护、欠电压保护、过电流保护、缺相保护、反相保护、过负荷保护、接地保护、短路保护、超频保护和失速保护。
在使用中需注意不宜在过低频率（<15Hz）和工频（50Hz）情况下运行。
避免电机温升发热。
热力站变频调速节能分析和运行
第一供暖分公司
籍晋鹏
2017年9月。