风机变频节能计算 PPT
《变频调速系统》课件
03
变频调速系统的控制策略
转矩控制
01
转矩控制是通过控制电机的输出转矩来满足系统的转矩需求。
02
在转矩控制中，电机的转速和转矩是独立控制的，可以根据负
载的需求精确地调整转矩。
转矩控制广泛应用于需要精确转矩控制的场合，如电梯、起重
03
机等。
速度控制
1
速度控制是通过控制电机的输出转速来满足系统 的速度需求。
群控管理
在多台电梯并存的场合，变频调速系统可以实现群控管理 ，根据乘客需求和电梯运行状态，智能调度和控制多台电 梯的运行，提高电梯的使用效率。
05
变频调速系统的维护与保养
日常维护与保养
01
02
03
每日检查
检查变频器是否有异常声 音、异常气味、过热等现 象。
清洁保养
定期清洁变频器的外壳和 散热风扇，保持其良好的 散热性能。
电力能源
用于风力发电、水力发 电等可再生能源设备的
控制和调节。
交通运输
应用于地铁、动车、船 舶和飞机等交通工具的
驱动和控制。
空调和制冷
变频空调和制冷设备能 够实现节能降耗，提高
舒适度。
变频调速系统的优缺点
节能降耗
根据实际需求调节电机速度，减少能源浪费。
精确控制
可以实现高精度的速度和位置控制。
变频调速系统的优缺点
定期检查与保养
定期检查
每季度或半年对变频器进行一次全面检查，包括 所有接线、元件、散热系统等。
保养内容
根据检查结果，对变频器进行必要的保养，如更 换元件、清洗散热系统等。
注意事项
在保养过程中，应遵循安全操作规程，确保人员 和设备安全。
06
节能原理及节能计算
节能原理及计算方法一、节能原理风机和水泵，前者工作介质为液体，均属于流体机械设备。
下面以风机为例说明它们的工作特性。
特别是离心式风机及水泵，工作特性基本相同。
以下就以风机为例说明他们的调速工作原理。
风机的工作特性图如下：风机的工作特性图由上图可以看出，风机工作的位置，即风机的风量是由风机特性曲线（风压特性）和管网特性曲线（风阻特性）决定的，无论是改变风机的特性曲线，或者是改变管网特性曲线，都可以达到改变风量的目的。
图中：风机特性曲线 HA =kQ12K——风机特性系数；管网特性曲线 HA =Hc-λQ12λ——管网特性系数。
（一）工频工作方式工频工作方式是指泵的特性曲线保持不变，而改变管网特性曲线。
通常采取的方式是保持风机的特性曲线不变，即不改变风机的转速，而用调节挡板改变出风口的大小，达到改变风量的目的。
如下图所示：工频工作方式时风机的工作特性图从图中可以看出，风机工作在A点时，风量为Q1，风压为H1。
保持风机的转速不变，用挡板将风量调节为Q2时，风压将上升到H2，风机工作点变为B点。
由于挡板的节流作用，风道的阻力曲线变为OB。
风机工作在A点时，其功率为PA ＝H1×Q1/102；风机工作在B点时，其功率为PB ＝H2×Q2/102。
虽然Q2<Q1，但H3>H1，所以PA与为PB的值变化不大，说明采用工频工作方式时，改变风机的风量，风机的轴功率减小有限。
（二）变频工作方式变频工作方式是指管网特性曲线保持不变，而改变风机的特性曲线。
通常采取的方式是保持管网特性曲线不变，即不改变风机出口的大小，而改变风机的特性曲线，即改变风机的转速，达到改变风量的目的。
如下图所示：风机工作在A点时，其功率为PA ＝H1×Q1/102；风机工作在B点时，其功率为PB ＝H2×Q2/102。
Q 2<Q1，而且 H2>H1，所以PA与为PB的值变化较大，说明采用变工频工作方式时，改变风机的风量，风机的轴功率减小很大，节能效果显著。
风机水泵压缩机变频调速节能技术讲座(五) 第一讲 风机变频调速节能技术(5)
隙。 由泵 轮的 内腔Ｐ 涡轮 的 内腔Ｔ 和
共 同 形 成 的 圆 环 状 空 腔 称 为 工 作
求、提高产品质量 、增 加生 产效率、
ＴＨＥ ＷＯＲＬ ＯＦＩ Ｄ ＮＶＥＲＴ ＥＲＳ １１ ７
——————１
同 ，故称 此 轮 为涡 轮 。 涡轮 的输 出轴 又 与 风机 或 水 泵 相 联 接 ，因此 输 出轴
机 水 泵旋 转 。这 样 就 实 现 了 电动 机 轴 功率的柔性传递 。
只 要 改 变 工 作 腔 内 工 作 油 的 充 满 度 ，即 改 变循 环 圆 内的 循环 油量 ，就
液力耦合器在工作时 ，其转速 比一般在０ ～０９ 之内 ，当其小于０ 时 ，由 ． ．８ ４ ． ４
于转 速 Ｌｄ ，工作 腔 内 充 油量 少 ，工 作 油 升 温很 快 ，工作 腔 内气 体 量 大 ，这 时 Ｌｘ
１ 液 力耦合器的工作原理和 旋转 ，对工作油做功 ，使油获得 能量 （ 转 动 能 ） 同 时 高 速 旋 转 的 工作 油 旋 。 主 要 特性 参数
１１液力耦合器的工作原理 ．
液 力耦 合 器 是一 种 以 液体 （ 多数 为 油） 为工 作介 质 、 利 用液 体动 能 传 递能 量 的一 种 叶片 式 传 动机 械 。 按应 用场 合 不 同 可 分 为普 通 型 （ 准 型 或 离 合 标
调 速 型 ，这 里 讨 论 的仅 限于 调 速 型 。
调 速 型 液 力耦 合 器 主要 由 泵 轮 、
涡 轮 、旋 转 外 套 和 勺管 组 成 ，泵 轮 和 涡 轮 均 为 具 有 径 向 叶轮 的工 作 轮 ，泵 轮 与 主 动 轴 固 定连 接 ，涡 轮 与 从 动 轴 固定 连 接 ：主 动轴 与 电动 机 连 接 ，而
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。
变频器节能方案
变频器节能方案咱来说说变频器节能这事儿。
一、了解现状。
首先呢，咱得瞅瞅现在用电设备的情况。
就像你得先知道自己兜里有多少钱，才能计划咋省钱一样。
看看哪些设备是用电大户，特别是那些电机驱动的设备，像工厂里的大风机、水泵啥的。
这些设备要是一直满负荷傻跑，那电就跟流水似的哗哗没了。
二、变频器的魔法。
1. 原理简单说。
变频器就像是个智能管家。
它能改变电机的供电频率，就好比你开车的时候，根据路况和需求来控制车速。
电机不需要全速运转的时候，变频器就把频率降下来，电机就慢点儿转，这样就省了不少电。
打个比方，你跑步的时候，要是一直冲刺跑，肯定累得要死还消耗超多能量，但要是可以根据距离和身体状态调整速度，那就能轻松不少，还能少消耗体力，变频器对电机就是这么个道理。
2. 适配不同设备。
对于风机来说，很多时候不需要一直最大风量吹。
变频器可以根据实际需求调整风机的转速，让风量刚刚好。
就像你在屋里觉得有点热，不需要把风扇开到最大档，合适的风速就能让你凉快，还不浪费电。
水泵也是一样，不是一直都要最大流量抽水，变频器能让水泵按需抽水，节能效果杠杠的。
三、节能效益计算。
这就好比算账。
咱们先看看设备原来的耗电量。
比如说一台大风机，以前一天用电100度。
装上变频器之后，经过一段时间的监测，发现一天只用了70度电。
那这一天就省了30度电啊。
一个月按30天算，那就是省了900度电。
按照每度电多少钱一算，嚯，这省下来的钱可不少呢。
四、实施步骤。
1. 设备选型。
要选个合适的变频器，就像选鞋子得合脚一样。
得根据电机的功率、类型，还有设备的工作环境来选。
要是选错了，就像穿小鞋走路，走不稳还容易出问题。
2. 安装调试。
这得找专业的电工师傅或者技术人员来做。
就像做手术得找专业医生一样。
安装的时候得注意线路连接正确，调试的时候要根据设备的实际运行情况调整变频器的参数，让它和设备完美配合。
3. 员工培训。
得让操作设备的员工知道变频器是咋回事儿。
不能人家都不知道这东西咋用，还怎么节能呢？简单培训一下，让员工明白这个新玩意儿就像一个节能小助手，不要乱操作，按照规定来使用设备就好。
离心鼓风机能效限定值及节能评价值课件
离心鼓风机节能评价值的制定与实施
制定依据
制定离心鼓风机节能评价值的 主要依据是国家相关标准、行 业规范以及市场需求等。
实施步骤
制定离心鼓风机节能评价值的 具体步骤包括收集相关数据、 分析市场需求、确定能效标准 等。
节能评价值意义
节能评价值是评价离心鼓风机性能的重要指标，通过比较实 际能效与节能评价值，可以判断鼓风机的能效水平，为改进 和优化鼓风机性能提供依据。
节能评价值的计算方法
能效限定值计算
根据离心鼓风机的性能参数，如 流量、压力、功率等，结合相关 标准规定的能效限定值，计算出 离心鼓风机的能效限定值。
节能评价值计算
离心鼓风机能效限定值及节能 评价值课件
目
CONTENCT
录
• 引言 • 离心鼓风机基础知识 • 离心鼓风机能效限定值 • 离心鼓风机节能评价值 • 案例分析与实践 • 结论与展望
01
引言
主题介绍
离心鼓风机
离心鼓风机是一种利用旋转的叶轮将气体吸入、加 压并排出的机械装置，广泛应用于工业领域。
能效限定值
企业如何提升离心鼓风机能效
定期维护保养
技术改造升级
按照厂家建议定期对离心鼓风机进行 维护保养，确保设备处于良好状态。
对老旧离心鼓风机进行技术改造或升 级换代，采用更高效的技术和设备。
优化运行管理
建立完善的运行管理制度，合理调度 风机运行，避免不必要的能源浪费。
06
结论与展望
研究结论
离心鼓风机能效限定值和节能评价值的研究表明， 在现有技术条件下，离心鼓风机的能效限定值为 75%，节能评价值为80%。
风机系统节能
导向器调节是用改变装在风机入口处导向叶片的角 度来变更风机流量的。这种调节方法的原理在于改 变风机的吸气角度(即进口气流的予旋)，从而改变 风机的风压和流量(类似改变风机性能). 这种调节虽然增加涡流损失，使风机的效率有所降 低。然而，经过比较，由于节流损失的减小足以补 偿风机效率降低所造成的损失，因此，结果还是比 节流调节经济。
7．风机平衡不良，试转时振动； 8．转子与定子相碰，有碰擦声； 9．轴弯曲、振动； 10．风机或轴承底框刚度不够，振动； 11．共振，即风机振动频率与支承结构的自 振频率相同。这是一种很危险的现象，如不 及时处理，可能造成严重事故。因此，对风 机振动的任何变化均应予重视。
风机运行的经济性
1．风机的有效功率 风机所输送的气体，在单位时间内从风机中 所获得的有效能量，称为风机的有效功率。 当风机的压力用全压表示时，称为风机的全 压有效功率户，(kW)，则
ptF qV pe 1000
风机的轴功率 风机的轴功率等于风机的内部功率加上轴承和传动 装置的机械损失，即
风机的调节
目前，送吸风机的调节方法有：节流调节、 导向器调节、变速调节和动叶调节等几种。
节流调节是用调节风机出口风门、挡板的开度，即 人为地增加系统阻力(改变风，烟道特性曲线)的办 法来控制风机的流量的。节流调节方法最简单可靠， 但很不经济，因为当风门、挡板关小时，风机所产 生的压头并非全部有效地用于克服原来管道的阻力， 而是有部分压降被风门、挡板关小后额外增加的阻 力ΔH所消耗掉。因此，一般仅在小型风机上采用。
Hale Waihona Puke 可知在同一型号风机其流量和全压不变时，转速n 越高，比转数ns相应也越大，而风机的尺寸和重量 就越小。为了使风机结构紧凑，重量减轻，近代风 机发展趋向高比转数。同样可看出，对于一系列几 何相似的风机，在效率相同的工况下，其风量，全 压和转速相同，其比转数应该是相同的。但不同型 号的风机，即使比转数相同，其几何尺寸不一定相 似。
变频器节能效率计算
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:n=60f p(1−s)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U1≈E1=4.44f1Nk1?1式中E1-定子绕组感应电动势，V；?1-气隙磁通，Wb；N-定子每相绕组匝数；f1-基波绕组系数。
在变频调速时，如果只降低定子频率f1，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U1=U n，f1=f n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E 1f 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 =m 1pf 12π(r 2s +sx 22r 2)(E 1f 1)2式中T -电动机转矩，N.m ；m 1—电源极对数；p —磁极对数； s —转差率；r 2—转子电阻；x 2—转子电抗；由于转差率s 较小，(r 2s ⁄)2?x 22则有 T ≈m 1pf 12πr 2s(E 1f 1)2=kf 1s 其中k =m 1p 2πr 2(E 1f 1)2由此可知：若频率f 1保持不变则T ∝s ；若转矩T 不变则s ∝1f 1⁄； 电动机临界转差率s m ≈r 2x 2=r 22πf 1L 2=C f 1 其中C =r22πL 2 电动机最大转矩T m =m 1pf 14π12πf 1L 2(E 1f 1)2=常数 最大转速降?n m =s m n 1=C f 160f 1p =60p =常数由此可知：保持E 1f 1=⁄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。
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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
大家有疑问的，可以询问和交流
可以互相讨论下，但要小声点
计算范例--变频调速
使用变频器调节风机转速时电动机的耗电量 = 75KW*(85%流量）*61%*4000小时+
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）
变频调速最节能
1.0 电 动 机 输 出0.50 功 率
P1 1 2 P2
4 3 P3
(pu)
0 风量Q(pu) 0.5
1.0
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% 。现进行节能改造，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。 取得的节能效果计算如下：
随着转速的降低，能耗大大降低
0.50
转速调节通过变频器实现
连续精确地调速，可精确地控制风量
R
送风阻 抗曲线
0 风量Q(pu) 0.5Q2 Q1 1.0
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
风机系统特性曲线
曲线一为风门全部打开时管网压力与风 量关系曲线
曲线二为风机全速运行时压力与风量关 系曲线
二者的交点为风机系统的额定工作点 虚线与坐标轴所围的面积为额定工作状
态时的能耗，即电机的额定输出功率
1.0
0.75 压 力 0.50
P(pu)
0.25
风机满速运行曲线 R（额定点）
送风阻 抗曲线
0.50
网有损害
造成能源浪费
r2 r1
R
送风阻 抗曲线
0 风量Q(pu) 0.5 Q2 Q1 1.0
通过调节风机的转速改变流量
相当于改变风机的压力与流量的关系
不改变管网的阻抗特性 1.0
随着转速的降低，风机的特性曲线下移
随着转速的降低，风量减少
压 力
随着转速的降低，风压也减少
P(pu)
P=Q*p/(effc*effb)*10-3 Q---风量(m3/s)
p---压力(Pa) effc---风机的效率 effb---传动装置的效率
采用不同方法时电机的能耗示意图
1. 输出端风门控制时的电机的输入功率 2. 输入端风门控制时的电机的输入功率 3. 变频器调速时电机的输入功率 4. 滑差调速控制时电机的输入功率
0 0.25 0.5 0.75 风量Q(pu)
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
1.0
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