4 變頻調速的特點及節能分析

鍋爐引風機電機在沒有實現變頻調速控制之前，一般采用“降壓起動”，并且正常運行后，電動機全壓、全速運行，而引風機風量的大小則通過風門來調節。一般情況下，風門的開度為50%耀80%，電機只能是滿負荷運行，電動機的工作效率很低，造成很大浪費。變頻調速技術的基本原理是根據電機轉速與工作電源輸入頻率成正比的關系：n=60f（1-s）/p，（式中n、f、s、p 分別表示轉速、輸入頻率、電機轉差率、電機磁極對數）；通過改變電動機工作電源頻率達到改變電機轉速的目的。變頻器就是基于上述原理采用交-直-交電源變換技術、電力電子、微電腦控制等技術于一身的綜合性電氣產品。利用變頻調速技術，變頻器很好地解決了引風機根據工況直接控制風量的大小而滿足工況的要求, 變頻器是無級調速的，用變頻器改造風機，具有以下特點：

1）起動、停止平衡，無級調速，調速范圍大；

2）工作可靠，能長期穩定運行；

3）操作簡便，維護量小；

4）輸出特性可滿足風機性能要求；

5）節能效果顯著。

根據風機的流量變化與轉速成正比，壓力變化與轉速成正比，而功率變化與轉速變化立方成正比。因此，當風機轉速降低時，風量減少，電機功率成立方比下降。

5 風機類負荷變頻調速節能原理

風機是將電動機的軸功率轉變為流體壓力與流量的設備。過去很少采用轉速控制的方法，多是由鼠籠式異步電機拖動進行恒速運轉，當需要改變流量時，調節節流閥和擋板，這種方法雖然控制簡單，但不節能，不經濟，動態跟蹤性能也很差。變頻調速節能是相對于閥門調節而言，采用變頻調速器后，將閥門全開，通過改變電機電源頻率的方法來改變電機轉速。由流體力學可知，流量q 與轉速n 的一次方成正比，風壓h 與轉速n的平方成正比，功率P與轉速n 的立方成正比，即：q=qe伊（n/ne），h=he伊（n/ne）2，P=qe伊（n/ne）3，式中，qe為風機的額定流量，he為風機的額定壓力，qe 為風機的額定功率，ne 為風機的額定轉速。由上面的公式可知，調節風機流量時，可通過轉速進行調節，此時風機軸輸出功率與轉速的立方成正比。

風機流量、轉速、軸功率及電源頻率關系如表1 所列。

6 節能計算