仔細觀察這些機械的運行狀況,可以以現他們大部分都不是常年工作在額定功率之上.而是經常只有50%-70%甚至更低的輸出量.但目前這類機械大多使用恒速交流傳動,面以擋板,閥門或空放回流的辦法進行調節,白白損失掉大量的電能.越是大功率 的風機水泵,情況越是嚴重.

使用的大型變頻裝置,可以在效率基本不變的情況下,通過改變驅動電源的電壓和頻率,平滑地調節電機轉速,根據輸出量的要求改變輸出功率,從而節省大量的電能.

一,變頻調速的節能原理

*,風機和泵類的功率與轉速的關系為:

P=KN

式中A值,風機約為3,泵類約為2.

以風機為例,設其額定速度為N1,而根據實際需要確定的轉速為N2則:

P1=KN1,P2=KN2

所節約的功率為:

PH=K1N1（1-）

式中調速范圍D=N1/N2

由于轉速與輸出流量成正比,所以,調速范圍越大,節約電能越多,若不使用調速裝置時,則D=1,PH=O,無節能可言.

考慮到調速裝置的效率,上式可修正為:

由于變頻調整裝置的效率,在速度變化時可保持在高水平（0.85左右）所以其節約效果是顯著的.

二,大功率變頻驅動的節能效益分析.

變頻驅動系統實際使用時,可通過實測或根據其靜態特性,作出其轉速對功率的特性曲線.由于轉速與流量成正比,該曲線就是流量對功率的特性,如圖一所示.與檔板調節相比較,可見其節能是顯著的.

在不同功率下消耗的電能費用為:

E=輸出功率時間電費/度效率

根據驅動系統實際使用情況,列出表格,就可計算出其每年消耗電力的費用,從而計算出節能的經濟效益.

例3500,850的鼓風機,用變頻驅動和閥門控制相比較,其節能效果分析如下.

表一:功率分析

負載特性
閥門控制
變頻器控制

工況
流量

ACFM
功率

HP
裝置

效率
電機

效率
功率

KW
轉速

RPM
裝置

效率
電機

效率
變頻器效率
功率

KW

1
256
282
15.0
92.8
1510
319
91.7
85.8
82.4
325

2
398
1035
42.1
93.9
1950
492
91.6
92.2
93.0
982

3
502
2045
63.8
94.9
2528
619
91.6
93.9
96.6
1836

4
584
3184
78.4
94.9
3192
719
91.6
94.5
97.4
2818
 

表二,耗能分析

負載特性
閥門控制
ROSS變頻控制

工況
流量

ACFM
功率

HP
時間小時/年
占空比%
耗能
耗能
節能

1
256
282
4380
50.0
6614
1424
5190

2
398
1035
876
10.0
1708
860
848

3
502
2045
1752
20.0
4428
3218
1212

4
584
3184
876
10.0
2796
2468
328

合計


7884
90.0
15548
7970
7578
 

表三,經濟分析

負載特性
閥門控制
ROSSHI11變頻控制

工況
流量

ACFM
功率

HP
時間小時/年
占空比%
費用

元\年
費用

元\年
節約開支

元\年

1
256
282
4380
50.0
1984200
427200
1577000

2
398
1035
876
10.0
512400
258000
254400

3
502
2045
1752
20.0
1328400
965400
363600

4
584
3184
876
10.0
888800
740400
98400

合計


7884
90.0
4664400
2391000
2273400

電費按每度（小時）0.30元計
 

設購置3500HP, 3.3KV的ROSSHI11變頻系統的費用為380000美金,人民幣對美元匯率為8.6,則設備回收期為:

即一年半左右的時間可收回收投資,實際上,使用大型變頻器還帶來更多的好處,在上述分析中未考慮進去.如:

1,由于”軟啟動”可減少啟動時的峰值功率損耗并減少馬達啟停對機構的沖擊,延長使用壽命.

2.使用變頻調速可使用權馬達與負載直接連接,減少中間傳動環節的費用.

3.完善的監控和可靠性措施提高了系統工程和工作效率.