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、水泵類的轉矩特性，采用變頻調速器來調節(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正比于轉速n 壓力H正比于n2 轉矩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 變頻調節(jié)水泵流量[/align] 正如前面提到的，軸功率P與轉速n的三次方成正比。采用Speeder施比德變頻器進行調速，當流量下降到80%時，轉速也下降到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,采用轉速控制方式來調節(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。 　　采用檔板調節(jié)流量對應電動機輸入功率P1V與流量Q的關系為： 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） 采取風門調節(jié)風量時風機所需的軸功率為157kW，Speeder施比德變頻器調速器調風量時相對調節(jié)風門調風量的節(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，技術經(jīng)濟效益可觀。 　　該水泥廠訂購了一臺變頻調速柜、內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施比德變頻器調速后，節(jié)電效果是明顯的（節(jié)能超過50%），此外，機械的轉速降低后，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。