风机水泵压缩机变频调速控制节能与应用(含工频节流功率计算公式)

风机水泵负载变频调速节能原理

相似定律：两台风机或水泵流动相似，在任一对应点上的统计和尺寸成比例，比值成相等，各对应角、叶片数相等，排挤系数、各种效率相等。

流量

按照相似定律，由连续运动方程流量公式：

φπη

η

⨯⨯⨯⨯⨯

=⨯⨯

=d D A v

m v

m v

v v q

流速公式： 60

π

⨯⨯=

n D v m 式中：

q v

——体积流量，s m

3

；

η

v

——容积效率，实际容积效率约为0.95；

A ——有效断面积（与轴面速度v

m

垂直的断面积），m²；

D ——叶轮直径，m ； n ——叶片转速，r/mi n ； b ——叶片宽度，m ；

v

m

——圆周速度，m/s ；

φ——排挤系数，表示叶片厚度使有效面积减少的程度，约为0.75～0.95；

按照电机学的基本原理，交流异步电动机转速公式： p f s n ⨯⨯-=60)1( 式中： s ——滑差； P ——电机极对数； f ——电机运行频率。

流量、转速和频率关系式：

f n q v

∞∞⇒ 可见流量和转速的一次方成正比，和频率的一次方成正比。

扬程

按照流体力学定律，扬程公式：²2

1

v m H ⨯⨯=

ρ 扬程、转速和频率关系式：

可见扬程和转速的二次方成正比，和频率的二次方成正比。 式中：H ——水泵或风机的扬程，m ；

功率

风机水泵的有效功率：每秒钟流体经风机水泵获得的能量。

水泵：H g q P

v

e

⨯⨯⨯=ρ

或 风机：

P q P v

e

⨯=

可见有效功率和转速的三次方成正比，和频率的三次方成正比。 式中：

P

e

——有功功率，w ；

ρ——流体质量密度，m Kg

3

；

P ——压力，Pa ；

电量

风机水泵效率：有效功率和轴功率之比。

η

p

轴功率：电动机输出给风机水泵的功率。轴功率（电动机的输出功率）公式： η

ρp

v

sh

H

g q P

⨯⨯⨯=⇒

水泵

η

p

v

sh

P

q P

⨯=⇒

风机

电动机和风机水泵的传动效率： η

c

电动机效率：

η

m

电量（电动机的输入功率）公式：

η

ηm

c

sh

g

P P ⨯=

η

ηηρp

m

c

v

g

H

g q P

⨯⨯⨯⨯⨯=

⇒水泵

ηηηρp

m c g

P

P

⨯⨯⨯=

⇒风机

节能

工频状态下的耗电量计算

Pd ：电动机功率 ； ηd ：电动机效率 ； U ：电动机输入电压 ； I ：电动机实际运行电流 ；cos φ：功率因子。 计算公式：Pd =3×U ×I ×cos φ

然后将电机实际工频下运行的电流代入上面的公式，得出电机工频状态下的功率Pd 。

通过在系统电源进线侧用测电流的方法计算节电率 Pd =3×U ×I ×cos φ=3×10×46×0.8=637.4KW

风机设备属平方转矩负载，其转速n 与流量Q ，压力H 以及轴功率P 具有如下关系：Q ∝n ，H ∝n 2，P ∝n 3；即，流量与转速成正比，压力与转速的平方成正比，轴功率与转速的立方

成正比。通过风机数据，依据

3

02

3

03

0''''⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛=⎪⎪⎭⎫

⎝⎛=⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛=Q Q H H n n P P dn 公式可依次求得风机在采用变频调速运行时对应的风机总功耗

'

P 。

综合考虑取电动机效率d η=0.9、和变频器的效率b η=0.96，

则网测功率损耗

%

100'

⨯⋅=

b

d b P P ηη

节电率 =%100)

(⨯-d b d P P P

引风机计算为例：

风机实际轴功率P ′=dn P H H ⨯⎪

⎪⎭⎫ ⎝⎛2

3

0'=5001.56.22

3⨯⎪⎭⎫ ⎝⎛=182 kW

变频网侧功耗

%100'

⨯⋅=

b d b P P ηη=%10096.09.0182⨯⎪⎭⎫

⎝⎛⨯= 211 kW

离心泵负载，采用出口控制流量的方式，电动机在工频运行时，系统中流量变化与功率的关系为 P n 0.6Q 0.4⨯+=）（阀

P

，式中Q 为流量。

供水系统还有自动控制、无污染等明显优势。变频系统保证系统小流量供水，解决小流量甚至零流量供水时大量电能的浪费问题，从运行控制上进一步节能。

电动机节能 第一章 节能概述

电动机广泛应用于拖动风机、泵、鼓风机、空气压缩机、制冷机和车床等机械传动装置及其他各类电气设备，量大面广的终端耗能大户。电机系统包括电动机、被拖动装置、传动控制系统及管网负荷。

图1 制冷系统流程图

电机系统节能改造的技术途径主要有以下几个方面： 1．加速设备淘汰更新。

加大力度对老旧设备的更新改造，坚持使用国家推荐的节能型设备。

关于风机变频改造的节能计算

关于风机变频改造的节能计算 风机变频改造是一种常见的节能技术，通过改变风机的驱动方式，将 传统的恒速供风方式改为变频调速供风方式，能够有效地提高风机的运行 效率和控制精度，从而实现节能减排的目的。在进行风机变频改造时，需 要对其节能效果进行计算评估，以确定改造的效果和节能潜力。 风机变频改造的节能计算主要考虑两个方面，即变频调速带来的机械 能消耗减少和电能消耗减少。下面将详细介绍风机变频改造的节能计算方法。 1.机械能消耗减少 风机变频调速可以根据实际需要灵活地调整风机的运行转速，避免了 传统的恒速运行模式下风机过大的额定负载，降低了系统中的机械能消耗。机械能消耗的节能计算公式如下： 节能率=(1-新风机转速/额定负载转速)×100% 其中，新风机转速是风机进行变频改造后的实际转速，额定负载转速 是经过计算得到的风机在实际需求工况中的额定转速。节能率越高，表示 通过风机变频改造减少的机械能消耗越多。 2.电能消耗减少 风机变频调速还可以避免传统的恒速运行模式下由于流量控制的不准 确而造成的额外阻力损失，进而减少系统的电能消耗。电能消耗的节能计 算公式如下： 节能率=(1-新风机功率/额定负载功率)×100%

其中，新风机功率是风机进行变频改造后的实际功率，额定负载功率是经过计算得到的风机在实际需求工况中的额定功率。节能率越高，表示通过风机变频改造减少的电能消耗越多。 需要注意的是，风机变频改造的节能计算需要根据实际情况进行，包括风机的型号、负载特性、运行条件等因素的考虑。在进行节能计算时，还需要获取相应的参数数据，包括风机的额定功率、额定转速、额定流量等信息。同时，还需要收集对比研究数据，即变频前后的运行参数、节能措施前后的能耗统计数据等，进行综合分析和计算。 风机变频改造的节能计算不仅可以用于风机的节能改造方案的确定，还可以用于节能成本和回报周期的评估。通过对节能效果的精确计算，可以为企业决策者提供科学、准确的节能改造方案，帮助其合理安排资源，降低能耗成本，提高能源利用效率。

水泵节能计算

1 水泵变频调速运行的节能原理 图1为水泵用阀门控制时，当流量要求从Q1减小到Q2，必须关小阀门。这时阀门的磨擦阻力变大，管路曲线从R移到R′，扬程则从Ha上升到Hb，运行工况点从a点移到b点。 图2为调速控制时，当流量要求从Q1减小到Q2，由于阻力曲线R不变，泵的特性取决于转速。如果把速度从n降到n′，性能曲线由（Q-H）变为（Q-H）′,运行工况点则从a 点移到c点，扬程从Ha下降到Hc。 根据离心泵的特性曲线公式： N＝RQH／102η 式中：N——水泵使用工况轴功率（kw） Q——使用工况点的流量（ｍ3／ｓ）； H——使用工况点的扬程（ｍ）； R——输出介质单位体积重量（kg／ｍ3）； η——使用工况点的泵效率（%）。 可求出运行在b点泵的轴功率和c点泵的轴功率分别为： Nb＝RＱ2Ｈb／１０２η

Nc＝RＱ2Ｈc／１０２η 两者之差为：ΔN＝Nc—Nb=R×Ｑ2×（Ｈb－Ｈc）／１０２η 也就是说，用阀门控制流量时，有ΔN功率被损耗浪费掉了，且随着阀门不断关小，这个损耗还要增加。而用转速控制时，由于流量Ｑ与转速n的一次方成正比；扬程Ｈ与转速n 的平方成正比；轴功率Ｐ与转速n的立方成正比，即功率与转速n成３次方的关系下降。如果不是用关小阀门的方法，而是把电机转速降下来，那么在转运同样流量的情况下，原来消耗在阀门的功率就可以全避免，取得良好的节能效果，这就是水泵调速节能原理。 2 变频调速的基本原理 变频调速的基本原理是根据交流电动机工作原理中的转速关系： n＝６０ｆ（１－ｓ）／ｐ 式中：ｆ——水泵电机的电源频率（Ｈｚ）； ｐ——电机的极对数； 由上式可知，均匀改变电动机定子绕组的电源频率ｆ，就可以平滑地改变电动机的同步转速。电动机转速变慢，轴功率就相应减少，电动机输入功率也随之减少。这就是水泵变频调速的节能作用。 3 水泵变频调速控制系统的设计 目前，国内在水泵控制系统中使用变频调速技术，大部分是在开环状态下，即人为地根据工艺或外界条件的变化来改变变频器的频率值，以达到调速目的. 系统主要由四部分组成：(1)控制对象(2) 变频调速器(3)压力测量变送器（ＰＴ）(4)调节器（ＰＩＤ）. 系统的控制过程为： 由压力测量变送器将水管出口压力测出，并转换成与之相对应的４～２０ｍＡ标准电信号，送到调节器与工艺所需的控制指标进行比较，得出偏差。其偏差值由调节器按预先规定的调节规律进行运算得出调节信号，该信号直接送到变频调速器，从而使变频器将输入为３８０Ｖ／５０Ｈｚ的交流电变成输出为０～３８０Ｖ／０～４００Ｈｚ连续可调电压与频率的交流电，直接供给水泵电机。 4 水泵变频调速应用的注意事项

节能计算公式

节能计算公式-CAL-FENGHAI.-(YICAI)-Company One1

5.1.2 工频状态下的耗电量计算 Pd ：电动机功率 ；Cd ：年耗电量值 ； U ：电动机输入电压 ；I ：电动机输入电流 ；cosφ：功率因子； T ：年运行时间；δ：单负荷运行时间百分比 电机耗电功率计算公式：Pd =3×U×I×cosφ …① 累计年耗电量公式：Cd= T ×∑（Pd ×δ） …② 5.1.3 变频状态下的年耗电量计算 1、对于风机负载，变频状态下的计算如下： P ＇：风机实际轴功率 ； P 0：风机额定轴功率 ；Cb ：年耗电量值； Q ＇：风机实际流量 ；Q 0：风机额定流量；H ＇：风机出、入口压力差 ； H 0：风机额定风压；T ：年运行时间；δ：单负荷运行时间百分比 计算公式：230300''P '⎪⎪⎭ ⎫ ⎝⎛=⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛=H H Q Q P …③ 网侧消耗功率：d b b P P ηη⨯= ' …④ 累计年耗电量公式：Cb= T ×∑（Pb ×δ） …⑤ 电动机效率d η与电动机负荷率β之间的关系如图一所示。 变频器效率b η与系统负荷率β之间的关系如图二所示。

010 20 30 40 50 60 70 80 90100 0102030405060708090100 电动机负荷率（%） 电动机效率（%）图一 1008082 84 86 8890 92 94 96 98 100 效率（%）负载百分比HARSVERT-A系列变频典型系统效率典型系统效率 图二 2、对于水泵负载，变频状态下的计算如下： Pd’：电动机轴功率 ； P ′：水泵轴功率 ；d η：电动机效率 ；b η：变频器实际效率 ；Q ：水泵出口流量 ；H ：水泵出、入口压力差，λ:管网特性系数。 由轴功率：P ′=H Q ⋅⋅λ …⑥ ， 代入水泵的额定值，得出其管网特性系数λ。 将水泵在不同负载下的λ、压力、流量值分别代入上式，可以求得' P 轴功率。 综合考虑到电动机效率d η和变频器的效率b η， 则网侧消耗功率：d b b P P ηη⨯=' …⑦ 累计年耗电量公式：Cb= T ×∑（Pb ×δ）…⑧

变频调速的计算

一、变频调速与节流调节的计算 流量q v 与转速成正比，即q v2/q v1=n 2/n 1；扬程H 与转速的平方成正比，即H 1/H 2=（n 2/n 1）2；功率与转速的立方成正比功率。如（1）式所述。 31 23 1212)()(v v v q q n n p p q P ===存在的关系与流量泵与风机的功率 （1） 根据v q 、H 值可以计算泵与风机的功率，即：η ρ102H q P V = （2） 式中P ─功率，kW ；v q ─流量，m 3/s ；H ─扬程，m ；ρ─密度，kg/m 3；η─使用工况效率%； 泵与风机的变频节能计算 (1) 变频调速调节与节流调节 对风机、水泵常用阀门、挡板进行节流调节，增加了管路的阻尼，电机仍旧以额定速度运行，这时能量消耗较大，如果对风机、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的计算公式，即对风机、泵类、采用挡板调节流量对应电机输入功率P L 与流量q v 的关系： )(])( 55.045.0[2 kW p q q P e ve V L += （3） 式中 P L ─额定流量时电机输入功率，kW ；q ve ─额定流量，m 3/s ； 若流量的调节范围（0.5～1）q ve ,由上面的公式及下面的公式可得电机调速调节流量相比节流调节流量所要节约的节电率（Ki ）为： ] )(55.045.0[)( 1/)( 23 3 ve v b ve v L b ve v e L L q q q q P q q P P p p Ki +- =-=∆= ηη （4） 式中Ki ─节电率；ηb ─调速机构效率。 从上式分析，节流调速时由于q v /q ve <1，平方后更小于1，乘以0.55再加上0.45仍小于1，却节流后电机的负载变小了，消耗的功率也比额定功率小。当挡板或阀门全关时，泵与风景空载运行，消耗的功率最少，等于0.45Pc 。由（1）式可知采用电机变速调节后，电机消耗的功率与实际流量和额定流量比值的三次方成正比，由于变频调速效率高，本身的损耗相比很小，在变频器内部，逆变器功率器件的开关损耗最大，其余是电子元器件的热损耗和风机损耗，变频器的效率一般为95%～98%。采用变频调速，泵与风机的效率几乎不变，其特性近似满足相似定律，即满足（1）式的关系。因此（4）式能较准确地计算泵与风机电机变频调速调节相比节流调节所要节约的节电率。 例5.1 某厂离心风机125kW ，实际用风量为0.7，年工作4800h ，准备投资15万元改造为变频器驱动，变频器的效率为96%，估算节电率和投资回收期。 解：由题意知q v /q ve =0.7，由式（4）得节电率为 5.0) 7.055.045.0(96.07.012 3 =⨯+⨯-=Ki 由式（3）得：P L =（0.45+0.55×0.72 ）×125=90(kW)

风机水泵压缩机变频调速控制节能与应用(含工频节流功率计算公式)

风机水泵负载变频调速节能原理 相似定律：两台风机或水泵流动相似，在任一对应点上的统计和尺寸成比例，比值成相等，各对应角、叶片数相等，排挤系数、各种效率相等。 流量 按照相似定律，由连续运动方程流量公式： φπη η ????? =?? =d D A v m v m v v v q 流速公式： 60 π ??= n D v m 式中： q v ——体积流量， s m 3 ； η v ——容积效率，实际容积效率约为0.95； A ——有效断面积（与轴面速度v m 垂直的断面积），m2； D ——叶轮直径，m ； n ——叶片转速，r/mi n ； b ——叶片宽度，m ； v m ——圆周速度，m/s ； φ——排挤系数，表示叶片厚度使有效面积减少的程度，约为0.75～0.95； 按照电机学的基本原理，交流异步电动机转速公式： p f s n ??-=60)1( 式中： s ——滑差； P ——电机极对数； f ——电机运行频率。 流量、转速和频率关系式： φππφππ ηη????????-?=???????= ?d D p f s D d D n D v v v q 60 60)1(60 f n q v ∞∞? 可见流量和转速的一次方成正比，和频率的一次方成正比。

扬程 按照流体力学定律，扬程公式：2 2 1 v m H ??=ρ 扬程、转速和频率关系式： 2 22 1 2 1 6060)1(602 2 f n H H p f s D n D ∞∞???=??=?? ? ? ?????-?? ? ? ????ππρρ 可见扬程和转速的二次方成正比，和频率的二次方成正比。 式中：H ——水泵或风机的扬程，m ； 功率 风机水泵的有效功率：每秒钟流体经风机水泵获得的能量。 水泵：H g q P v e ???=ρ 或 风机： P q P v e ?= ? ? ? ?????-?? ? ? ????????????????-?? ?=????????????=6060)1(602 2 21 6060)1(21 60πηπηρφππρρφππρp f s D n D P d D p f s D g d D n D g v v e f n P e 3 3 ∞ ∞? 可见有效功率和转速的三次方成正比，和频率的三次方成正比。 式中： P e ——有功功率，w ； ρ——流体质量密度，m Kg 3 ； P ——压力，Pa ；

变频器节能计算的方法,格式

节能计算 1. 离心式风机 1.1 不考虑压力，调节风量时的能耗比较 流量（%） 功 率 % 叶片调节 液力偶合器 变频调速 挡板调节 图1 风机各调节方式的能耗-流量曲线

上述均为百分比，100%流量为风机的额定流量，100%功率为工频额定工况运行时消耗功率（即电机输入功率= 风机额定轴功率/电机效率，电机效率一般为93-96%，额定功率较大者效率较高）。变频调速时的节能量即为两种调节方式的能耗差值（百分比乘额定消耗功率）。 需要了解的参数： 电机：型号、额定功率P N、额定电流I N、额定电压U N、额定功率因数COSΦN、额定转速风机：型号、特性曲线、额定流量Q N、额定全压H N、额定轴功率N N、额定转速 运行工况：现有调节方式、实际需求流量Q、运行电压U、运行电流I（或实际消耗功率P）计算步骤： ●电机额定效率 ηN = P N/（1.732I N U N COSΦN）式（1-1）●额定消耗功率 P IN = N N /ηN 式（1-2）●根据Q/Q N*100%从图1查出变频调速时的节约功率百分比，乘上P IN即为变频运行时 的节约功率△P。 ●△P 乘上运行时间（小时）即为节约电度数。 1.2 不考虑流量，仅调节压力 假设采用变频调速后，不考虑风阻的变化，将压力从工频运行时的H1下调到H2。 需要了解的参数： 电机：型号、额定功率P N、额定电流I N、额定电压U N、额定功率因数COSΦN、额定转速风机：型号、特性曲线、额定流量Q N、额定全压H N、额定轴功率N N、额定转速 运行工况：工频运行压力H1、实际需求压力H2、运行电压U、运行电流I（或实际消耗功率P） 计算： ●计算工频运行时的消耗功率P ●计算变频运行时的消耗功率P1=（H2/H1）1.5 *P/0.96 式（1-3） ●节约功率△P = P – P1 ●△P 乘上运行时间（小时）即为节约电度数。 运行功率的几种计算方式： ●装有功率表：直接查表 ●装有电度表：P = 电度数（度）/记录时间（小时） ●仅知道电流I和电压U： （1-COS2ΦN）I4N P = √3 U ×I2 －———————— √（2I N-I）2 式（1-4）

风机水泵功率计算公式

风机水泵功率计算公式 轴功率是指由原动机或传动装置传到风机或者水泵轴上的功率，本文列举风机和水泵的轴功率计算公式，供大家参考学习。 一．风机轴功率计算公式 由原动机或传动装置传到风机轴上的功率，称为风机的轴功率，用P表示，单位为kW。 式中：Q---风机风量（m3/s，Nm3/s）； p---风机全压 (kg/m2)； ηf－风机效率； “1/102”= g/1000----由kg.m/s 变换为kW的单位变换系数； ηr－传动装置效率； 1、若风量的单位用“m3/h”，风压的单位用“kg/m2”的话，则还要除以3600： 2、若风量的单位用“m3/s”，风压的单位用“MPa”的话，则： 3、若风量的单位用“m3/h”，风压的单位用“MPa”的话，则还要除以3600： 4、若风量的单位用“m3/s”，风压的单位用“kPa”的话，则:

二、水泵轴功率计算公式 由原动机或传动装置传到水泵轴上的功率，称为水泵的轴功率，用P表示，单位为kW： 式中：Q---水泵风量（m3/s）； H---水泵扬程 (m,P=ρgH ,)； ρ---工质密度（kg/m3） ηr－传动装置效率； ηb－水泵效率； 式中：“1/102”＝g/1000----由kg.m/s 变换为kW 的单位变换系数。 因为水的密度为1000 kg/m3，所以水泵轴功率的计算公式可以简化为： 若流量的单位用“m3/h”，扬程的单位用“m”的话，则还要除以3600： 三、轴功率的测量 轴功率的测量一直采用扭矩传感器的方式进行，利用扭矩传感器测量电机的转速和扭矩，然后根据公式可以计算出轴功率。 轴功率的计算公式为：P=T*n/9550； 式中：P功率，千瓦，kw； T扭矩，牛米，Nm； n 转速，每分钟转数，r/min。

变频器的节能计算方法

现有一台250KW风机,现采用星--三角起动运行,工作电流太约在360A左右, 如果改成变频器,一个小时能节多少电,太概多长时间能收回成本. 变频器节能计算方法 例如：当从50Hz降至45Hz得 公式：P45/P50=45（3次方）/50（3次方） P45=0.729P50 （2）当从50Hz降至45Hz得 已知：单台冷却器在工频耗电功率为250KW/h。 （3）∵P45=0.729P50=0.729×250=182.28 KW/h （4）单台电机节能：250-182.25=67.75 KW/h;为原耗电量节约为67.75/250×100%=27.1% （5）年节能：250kw×24h×30d×12m×27.1%＝585360KW；按1KW/h电费0.45元计算年节约共计585360×0.45＝263412元。 2. 公式：P45/P50=45（3次方）/50（3次方） P45=0.729P50 我想知道这个叫什么公式,这个公式怎么来的? 公式：P45/P50=45（3次方）/50（3次方） 这个公式是由风机工作特性决定的，由于风机是二次方负载，轴功率与转速的三次方成正比。 风机水泵类负载使用高压变频器节能计算 风机水泵工作特性 风机水泵特性： H=H0-（H0-1）＊Q2 H－扬程 Q－流量 H0－流量为0 时的扬程 管网阻力： R＝KQ2 R－管网阻力 K－管网阻尼系数 Q－流量 注：上述变量均采用标么值，以额定值为基准，数值为1 表示实际值等于额定值 风机水泵轴功率P： P= KpQH/ηb P－轴功率 Q－流量； H－压力； ηb－风机水泵效率； Kp－计算常数； 流量、压力、功率与转速的关系： Q1/Q2 = n1/n2; H1/H2 =（n1/n2）2; P1/P2 =（n1/n2）3

风机水泵压缩机变频调速节能技术讲座(八)第三讲 水泵变频调速节能效果的计算方法

风机水泵压缩机变频调速节能技术讲座（八）/第三讲水泵变频调速节能效果的计算方法 作者：国家电力公司热工研究院自动化所徐甫荣 3.1相似抛物线的求法 水泵与风机不同，由于静扬程的存在，阻力曲线不是相似曲线，因此图2-12中转速变化前后的运行工况点m与m不是相似工况点，故其流量、扬程(或全压)与转速的关系不符合比例定律，不能直接用比例定律求得。但当管路性能曲线的静扬程(或静压)等于零时，即 hst=0(或pst=0)时，管路性能曲线是一条通过坐标原点的二次抛物线，它与过m点的变转 速时的相拟抛物线重合，因此，m与m又都是相似工况点(比如风机)，故可用比例定律直接由m点的参数求出m点的参数。 例2-1：某锅炉给水泵的性能曲线如图2-12所示，其在额定转速下运行时的运行工况点为m，相应的qm =380m3/h。现欲通过变速调节，使新运行工况点m的流量减为190m3/h?，试问其转速应为多少(额定转速为2950r/min)？ 解：变速调节时管路性能曲线不变，而泵的运行工况点必在管路性能曲线上，故m点可由qm’ =190m3/h处向上作垂直线与管路性能曲线相交得出，由图可读出m点的扬程hm1=1670m。m/与m不是相似工况点，需在额定转速时的h-q曲线上找出m的相似工况点a，以便求出m 的转速。过m/点作相似抛物线，由比例定律得：h=hm’/q2.m’=1670/(190)2·q2=0.046q2。为了把相似抛物线作到图2-12上，上式(h=0.046q2)中h与q的关系列表如下： q(m3/h) 0 100 200 220 240 h(m) 0 460 1840 2226 2650 把列表中数值作到图2-12上，此过m＇点的相似抛物线与额定转速下h-q特性曲线相交于a 点。用同样的方法可以作出过m1、m2点的相似抛物线与额定转速下h-q特性曲线相交于b 点和c点。 由图可读出qa=227m3/h，ha=2360m，故得：n’= qm’/qa·n=190/227·2950=2469(r/min) 或n’√(hm’/ha)·n=√(1670/2360)·2950=2481(r/min)。 上述两式得出的结果略有不同是因作图及读数误差引起的。 从计算结果知，此泵装置因管路静扬程hst很高(60%)，故当流量减少到原流量的50%时， 其转速只降到原转速的2469/2950 =83.7%，而不是50%；其节能率约为1-(0.8373/0.81 /0.96) = 24.6%，而不是1-(50%)3＝87.5%！水泵系统管路性能曲线中静扬程(静压)所占比例的大小，与调速装置节能效果的大小相关。当静扬程所占比例很大时，即使泵系统的工作流量变化很大，但调速装置的转速变化范围并不大，结果变速调节的节能效果也不大。这是因为静扬程(静压)不等于零时，管路性能曲线与变转速时的相似抛物线不重合，故变速前后各工作点间的关系并不符合比例定律，即流量比不等于转速比。当静扬程(静压)为正值时，流量比恒大于转速比。 例如dg500-180型锅炉给水泵，其最高转速n=2950r/min，相应q=500m3/h，he=1800m，

变频调速节能量的计算方法

变频调速节能量的计算方法 引言 变频调速在工业领域中被广泛应用，它通过调整电机的转速来控制负载的运行速度。相较于传统的固定转速控制方式，变频调速可以提供更大的灵活性和节能效果。 在工业生产中，电机通常是耗电最多的设备之一。通过使用变频调速技术，可以有效地降低电机的运行功率，从而实现节能的目的。本文将介绍变频调速节能量的计算方法。 变频调速节能量的计算方法 变频调速节能量的计算方法主要分为以下几个步骤： 1. 收集数据 首先，需要收集有关电机的运行数据。这些数据包括电机的额定功率（P0），电机的额定转速（N0），以及使用变频调速后的功率（P1）和转速（N1）。 2. 计算效率 根据电机的额定功率和转速，可以计算出电机的额定效率（η0）。同时，使用变频调速后的功率和转速，也可以计算出变频调速运行时的效率（η1）。 3. 计算节能量 节能量的计算公式如下： 节能量 = (P0 - P1) / P0 * 100% 其中，P0为电机的额定功率，P1为使用变频调速后的功率。 4. 计算节能百分比 节能百分比可以用来衡量采用变频调速技术后，实际节省的能源占总能源消耗的比例。计算公式如下： 节能百分比 = (P0 - P1) / P0 * 100% 其中，P0为电机的额定功率，P1为使用变频调速后的功率。

5. 实际应用举例 下面以一个具体的实际应用为例来说明节能量的计算方法。假设一台电机的额定功率为10 kW，额定转速为1500 rpm。通过变频调速技术，将电机的功率降低至8 kW，转速降低至1200 rpm。根据上述的计算方法，我们可以得出以下结果： •电机的额定效率（η0）= 0.9 •变频调速运行时的效率（η1）= 0.87 •节能量 = (10 - 8) / 10 * 100% = 20% •节能百分比 = (10 - 8) / 10 * 100% = 20% 根据以上计算结果，使用变频调速技术后，该电机的节能量为20%，节能百分比也为20%。 结论 变频调速技术在工业生产中具有很大的节能潜力。通过计算变频调速节能量，可以直观地评估采用该技术后的节能效果。在实际应用中，我们可以根据电机的额定功率和转速，以及使用变频调速技术后的功率和转速，通过简单的计算方法来得出节能量和节能百分比。这样的计算方法可以为企业和工厂提供重要的参考信息，帮助他们评估和优化电机运行效率，从而实现节能减排的目标。 参考文献 •[1] 张三, 变频调速技术在工业生产中的应用研究, 电机技术, 2018. •[2] 李四, 变频调速节能量计算及应用, 节能技术导刊, 2019. •[3] 王五, 变频调速技术综述, 电气工程学报, 2017. 以上内容介绍了变频调速节能量的计算方法，并给出了实际应用举例。通过采用变频调速技术，工业生产中的电机可以实现节能的目的，减少能源浪费。希望本文的内容能为读者理解和应用变频调速节能技术提供参考。

变频技术在风机、泵类负载节能中的应用

变频技术在风机、泵类负载节能中的应用 摘要：本文通过变频调速在风机、水泵类设备上的应用，阐述了风机、水泵变频调速的节能原理。介绍了风机、水泵负载对变频器的性能要求。 关键词：变频器；风机、水泵；节能； 0.前言 我国的电动机用电量占全国发电量的60％～70％，风机、水泵设备年耗电量占全国电力消耗的1/3。造成这种状况的主要原因是：风机、水泵等设备传统的调速方法是通过调节入口或出口的挡板、阀门开度来调节给风量和给水量，其输出功率大量的能源消耗在挡板、阀门地截流过程中。由于风机、水泵类大多为平方转矩负载，轴功率与转速成立方关系，所以当风机、水泵转速下降时，消耗的功率也大大下降，因此节能潜力非常大，最有效的节能措施就是采用变频调速器来调节流量、风量，应用变频器节电率为20％～50％，而且通常在设计中，用户水泵电机设计的容量比实际需要高出很多，存在“大马拉小车”的现象，效率低下，造成电能的大量浪费。因此推广交流变频调速装置效益显著。 1.变频调速节能原理 1.1变频节能 由流体力学可知，P（功率）=Q（流量）×H（压力），流量Q与转速N的一次方成正比，压力H与转速N的平方成正比，功率P与转速N的立方成正比，如果风机、水泵的效率一定，当要求调节流量下降时，转速N可成比例的下降，而此时轴输出功率P成立方关系下降。即水泵电机的耗电功率与转速近似成立方比的关系。例如：一台水泵电机功率为55KW，当转速下降到原转速的4/5时，其耗电量为28.16KW，省电48.8％，当转速下降到原转速的1/2时，其耗电量为6.875KW，省电87.5％。 2.2 功率因数补偿节能 无功功率不但增加线损和设备的发热，更主要的是功率因数的降低导致电网有功功率的降低，大量的无功电能消耗在线路当中，设备使用效率低下，浪费严重，由公式P=S×COSФ，Q=S×SINФ，其中S－视在功率，P－有功功率，Q－无功功率，COSФ－功率因数，可知COSФ越大，有功功率P越大，普通水泵电机的功率因数在0.6-0.7之间，使用变频调速装置后，由于变频器内部滤波电容的作用，COSФ≈1，从而减少了无功损耗，增加了电网的有功功率。 3、软启动节能 由于电机为直接启动，启动电流等于(４-7)倍额定电流，这样会对机电设备和供电电网造成严重的冲击，而且还会对电网容量要求过高，启动时产生的大电流和震动时对挡板和阀门的损害极大，对设备、管路的使用寿命极为不利。而使用变频节能装置后，利用变频器的软启动功能将使启动电流从零开始，最大值也不超过额定电流，减轻了对电网的冲击和对供电容量的要求，延长了设备和阀门的使用寿命。节省了设备的维护费用。

风机设备的节能量计算方法(含公式)

风机设备的节能量计算方法（含公式） 根据风机系统节能技术改造特征，选择合适的计算方法计算风机系统节能量。 1、输送物料类风机系统节能量计算 1.1输送物料类风机系统恒定负荷节能量计算 本计算适用于但不仅限于以下情况： ——采用高效电机更换现有电动机； ——采用高效风机更换现有风机； ——管网改造； ——选用在高效区工作的风机。（包括更换风机，更换叶轮） 1.1.1基准期风机系统输送单位物料电耗按式(1)计算： 111W P /F (1) 式中： W 1——基准期风机系统输送单位物料电耗，单位为千瓦时每标 准立方米（kWh/Nm 3）或千瓦时每吨（kWh/t ）； P 1——基准期风机系统电动机输入平均功率，单位为千瓦 （kW ）；

F 1——基准期风机系统平均物料输送量，单位为标准立方米每 小时（Nm 3/h ）或吨每小时（t/h ）。 1.1.2统计报告期风机系统输送单位物料电耗按式(2)计算： 222W P /F = (2) 式中： W 2——统计报告期风机系统输送单位物料电耗，单位为千瓦时 每标准立方米（kWh/ Nm 3）或千瓦时每吨（kWh/t ）； P 2——统计报告期风机系统电动机输入平均功率，单位为千瓦 （kW ）； F 2——统计报告期风机系统平均物料输送量，单位为标准立方 米每小时（Nm 3/h ）或吨每小时（t/h ）。 1.1.3改造后风机系统节能率按式(3)计算： %100/)(1211⨯-=W W W ξ………………………………………(3) 式中： 1ξ——节能技改后风机系统节能率 。 1.1.4统计期风机系统节能量按式(4)计算： k T P Q ⨯⨯⨯=111ξ……………………………………………(4) 式中：

水泵风机节能计算

水泵风机节能计算 节能是指在保持原有功能和服务质量不变的情况下，尽量减少能源的 消耗。水泵和风机是工业生产中常见的能耗设备，如何进行节能计算对于 提高能源利用效率具有重要意义。以下是关于水泵和风机节能计算的介绍。 一、水泵节能计算 水泵是将电能转化为机械能，将液体从一处输送到另一处的设备。水 泵的节能计算主要涉及其效率和运行参数的分析。 1.水泵效率的计算 水泵的效率是指其输出功率与输入功率之间的比值，通常用百分数表示。计算水泵的效率需要知道以下几个参数： -水泵的流量（Q）：指单位时间内通过水泵的液体体积； -扬程（H）：指液体从进口到出口的高度差； -功率（P）：指水泵的输入功率。 水泵的效率（η）可以通过以下公式计算： η = P_out / P_in × 100% 其中，P_out 是水泵的输出功率，即流量和扬程的乘积，可以通过以 下公式计算： P_out = ρ × g × Q × H 其中，ρ是液体的密度，g是重力加速度。 2.水泵的工作点计算

水泵的工作点是指水泵在不同流量和扬程条件下的运行参数。根据工 作点的变化来调整水泵的运行状态，可以达到节能的目的。 水泵的工作点需要通过水泵的流量-扬程特性曲线来确定。首先测量 水泵在不同工况下的流量和扬程，然后将数据绘制在流量-扬程坐标系上，得到水泵的特性曲线。根据实际工况来选择合适的工作点，以使水泵的效 率最大化。 3.水泵的变频调速节能计算 变频调速是一种调节水泵流量的常见方式。它通过调节电机的转速来 改变水泵的流量。变频调速的节能原理是降低水泵的流量和扬程来减少水 泵的功率消耗。 水泵的变频调速节能计算可以通过以下步骤进行： - 计算水泵在满负荷（额定流量和扬程）状态下的功率消耗 （P_fullload）； - 计算水泵在变频调速状态下的功率消耗（P_variable）； - 计算变频调速的节能率（η_variable）： η_variable = (P_fullload - P_variable) / P_fullload × 100%风机是将电能转化为风能的设备，通常用于通风、排气和供氧等工作 场所。风机的节能计算主要涉及其效率和压力损失的分析。 1.风机效率的计算 风机的效率是指其输送气体的能量输出与电能输入之间的比值，通常 用百分比表示。计算风机的效率需要以下参数：

变频压缩机功率的计算公式

变频压缩机功率的计算公式 变频压缩机是一种能够根据需要调节压缩机的转速和输出功率的压缩机。其工作原理是通过改变电机的转速来控制压缩机的输出，从而实现能效的最大化和能耗的最小化。在实际应用中，需要对变频压缩机的功率进行计算，以便确定其适用范围和工作条件。本文将介绍变频压缩机功率的计算公式及相关知识。 1. 变频压缩机功率的定义。 变频压缩机的功率是指其在工作过程中所消耗的电能，通常用千瓦（kW）或马力（HP）来表示。功率的大小直接影响到变频压缩机的工作效率和能耗水平。因此，准确计算变频压缩机的功率是非常重要的。 2. 变频压缩机功率的计算公式。 变频压缩机的功率计算公式可以通过以下方式进行推导： 首先，我们知道功率（P）等于电压（U）乘以电流（I），即P=UI。 在变频压缩机中，电压是固定的，但电流和转速是可以调节的。因此，我们可以将功率表示为P=UI=UI0(n/n0)，其中I0和n0分别是额定电流和额定转速，n是实际转速。 根据上述公式，我们可以得到变频压缩机功率的计算公式为： P = U I0 (n / n0)。 其中，P为功率，U为电压，I0为额定电流，n为实际转速，n0为额定转速。 3. 变频压缩机功率的影响因素。 变频压缩机的功率受多种因素的影响，主要包括压缩机的转速、工作压力、排气温度等。在实际应用中，需要综合考虑这些因素，以确定变频压缩机的适用范围和工作条件。

首先，压缩机的转速对功率有着直接的影响。转速越高，功率越大，反之亦然。因此，在计算变频压缩机的功率时，需要考虑其实际工作转速。 其次，工作压力也是影响功率的重要因素。在高压力下，变频压缩机需要消耗 更多的电能来实现相同的输出功率。因此，在实际应用中，需要根据工作压力来确定变频压缩机的功率需求。 最后，排气温度也会对功率产生影响。在高温环境下，变频压缩机的功率通常 会有所增加，因此在计算功率时，需要考虑其工作环境的温度条件。 4. 变频压缩机功率的应用。 变频压缩机功率的准确计算对于实际应用具有重要意义。首先，它可以帮助用 户确定变频压缩机的适用范围和工作条件，从而实现能效的最大化和能耗的最小化。其次，它可以帮助厂家设计和制造更加节能高效的变频压缩机产品，满足用户的需求。 在实际应用中，需要根据变频压缩机的具体参数和工作条件，利用上述公式来 计算其功率。同时，还需要考虑其工作环境和使用要求，以确定最佳的功率配置方案。 总之，变频压缩机功率的计算是非常重要的，它可以帮助用户和厂家确定最佳 的工作条件，从而实现能效的最大化和能耗的最小化。希望本文对您有所帮助，谢谢阅读！

变频调速节能原理

2.1 变频调速节能原理 从流体力学的原理得知，使用感应电动机驱动的风机、水泵负载，轴功率P 与流量Q ，扬程H 的关系为：H Q P ⨯∝ 当电动机的转速由n1变化到n2时,Q 、H 、P 与转速的关系如下: 1212n n Q Q ⨯ = (1) 2 1212⎪ ⎪⎭⎫ ⎝⎛⨯=n n H H (2) 2p =1p 3 1 2⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛⨯n n (3) 可见流量Q 和电机的转速n 是成正比关系的，而所需的轴功率P 与转速的立方成正比关系。所以当需要80％的额定流量时，通过调节电机的转速至额定转速的80％，即调节频率到40Hz 即可，这时所需功率将仅为原来的51.2％。 如下图所示，从风机、水泵的运行曲线图来分析采用变频调速后的节能效果。 扬程H H2 H1 流量Q HB O 风机、水泵的运行曲线图 当所需风量、流量从Q1减小到Q2时，如果采用调节阀门的办法，管网阻力将会增加，管网特性曲线上移，系统的运行工况点从A 点变到新的运行工况点B 点运行，所需轴功率P2与面积H2×Q2成正比；如果采用调速控制方式，风机、水泵转速由n1下降到n2，其管网特性并不发生改变，但风机、水泵的特性曲线将下移，因此其运行工况点由A 点移至C 点。此时所需轴功率P3与面积HB ×Q2成正比。从理论上分析，所节约的轴功率Delt(P)与（H2-HB ）×（C-B ）的面积成正比。 考虑减速后效率下降和调速装置的附加损耗，通过实践的统计，风机泵类通过调速控制可节能20％～50％，有些风机负载节能比例达60%以上。

2.2 变频改造节能分析 2.2.1改造前工频运行功率计算公式 φcos 732.11⨯⨯⨯=I U P U ：电机电压，kV ；I ：电机电流，A ；1P ：单一负荷下工频运行功率，kW ； φcos ：单一负荷下运行功率因数，小于额定功率因数。 ()∑⨯⨯=δ11P T C T ：全年平均运行时间，h ；1P ：单一负荷下的运行功率，kW ； δ：这种负荷下的全年运行时间比例；1C ：改造前总耗电量，h kw ⋅。 改造后变频运行预计功率计算公式： 1）入口风门调节： 利用公式： 额 额额额ηη1111 H P H P Q Q =计算出额Q Q 1的比。 1P ：工频运行功率，KW ；额P ：风机额定轴功率，KW ； 额 额ηη11 H H ：运行工况与额定工况下的效率、压力比，一般近似取1， 根据改造风量不变的原则，有21Q Q =，其中2Q 为改造后的风量。所以 额 额Q Q Q Q 21=。再根据η/3 22⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛=额额Q Q P P ，即η/3 22⎪⎪⎭ ⎫ ⎝⎛⨯=额额Q Q P P 计算出2P 。其中2P 是变频改造后预计运 行功率，η为变频装置的效率。 ()∑⨯⨯=δ22P T C ，2C ：改造后总耗电量，h kw ⋅。 2.2.2 1#主扇节能分析 改造前工频运行功率 W 200cos 732.11=⨯⨯⨯=φI U P W 170cos 732.11.1=⨯⨯⨯=φI U P 改造后变频运行预计功率

变频调速的方法及节能原理

变频调速的方法及节能原理 变频调速的方法 变频调速就是通过改变输入到交流电机的电源频率，从而达到调节交流电动机的输出转速的目的。 交流异步电动机的输出转速由下式确定： n=60f(1—S)/p （1） 式中n——电动机的输出转速； f——输入的电源频率； S——电动机的转差率； p——电机的极对数。 由公式(1)可知，电动机的输出转速与输入的电源频率、转差率、电机的极对数有关系，因而交流电动机的直接调速方式主要有变极调速(调整p)、转子串电阻调速或串级调速或内反馈电机(调整S)和变频调速(调整f)等。 变频调速器从电网接收工频50Hz的交流电，经过恰当的强制变换方法，将输入的工频交流电变换成为频率和幅值都可调节的交流电输出到交流电动机，实现交流电动机的变速运行。 将工频交流电变换成为可变频的交流电输出的变换方法主要有两种：一种称为直接变换方式，又称为交—交变频方式，它是通过可控整流和可控逆变的方式，将输入的工频电直接强制成为需要频率的交流输出，因而称其为交流—交流的变频方式。另一种称为间接变换方式，又称为交-直-交变频方式，它是先将输入的工频交流电通过全控/半控/不控整流变换为直流电，再将直流电通过逆变单元变换成为频率和幅值都可调节的交流电输出。 调速节能的原理 通过流体力学的基本定律可知：风机（或水泵）类设备均属平方转矩负载，其转速n 与流量Q、压力（扬程）H以及轴功率P具有如下关系： Q1/ Q2＝n1/n2 （2） H1/ H2＝（n1/n2）2 （3） P1/ P2＝（n1/n2）3 （4） 式中Q1、H1、P1——风机（或水泵）在n1转速时的流量、压力（或扬程）、轴功率； Q2、H2、P2——风机（或水泵）在n2转速时的相似工况条件下的流量、压力（或

变频器在风机、水泵中的节能应用

变频器在风机、水泵中的节能应用 摘要：由风机、水泵类负载节能，来阐述变频器是控制风机、水泵实现节能最佳方式，对提高自动化程度，减少人为因素的影响进行较详细分析，通过实例计算来证明在理论上是正确的，虽然初期一次性投资比较大，但从长远上来看在经济上是值的。 关键词：风机；水泵；节能；功率因数；变频器 前言 风机、水泵作为工业和生活中的通用机械有应用量大、应用面广的特点，其配套电机量也是巨大的，有资料统计，风机、水泵的耗电量占全国总发电量的20%以上，由于容量和工艺原因，大多数的风机、水泵类负载存在着不同程度上的电能浪费，在提倡节约能源的今天，减少浪费，节能问题的研究也迫在眉睫，变频控制是目前最好方法。 1.风机、水泵负载节能原理 传统风机、水泵流量的设计均以最大需求来设计，其调整方式采用挡板、风门、回流、起停电机等方式控制，无法形成闭环回路控制，也较不考虑省电的观念，但实际使用中流量随着各种因素而变化，往往比最大流量小的多，要减少流量时，通常情况下只能调节档板和阀门的开度，阀门控制法的实质是通过改变管网阻力大小来改变流量，而这种控制方式当所需流量减小时，压力反而会增加，故轴功率的降低有限，此时，过剩的风机、水泵功率将导致压力增加造成很大的能量损耗。 由流体力学原理可知：流量与转速的一次方成正比，压力与转速的平方成正比，功率与转速的三次方成正比，如果水泵效率一定，当流量下降时转速成比例下降，而此时对轴输出功率p成立方关系下降；风机、水泵变频节能控制可在保持阀门、挡板开度不变的前提下，通过改变风机的转速来调节流量，其实质是通过减少流体动力来节电。这种控制方式可从根本上消除风机、水泵设备，由于选型或负荷变化普遍存在的“大马拉小车”的动力浪费现象，消除了挡板截流阻力，使风机、水泵始终运行在最佳工作状态。 2.风机、水泵变频控制特点 2.1异步电动机原理n=60f/p（1-s），可知变频调速是风机、水泵调速最佳方法，风机、水泵电机直接启动或Y/D启动，启动电流为其额定电流的4～7倍；这样会对电机设备和供电电网造成严重的冲击，而且还会对电网容量要求过高，启动时产生的电流和震动时对挡板和阀门损害极大，对设备、管路的使用寿命极为不利。

变频器的节能计算方法【范本模板】

现有一台250KW风机,现采用星——三角起动运行,工作电流太约在360A左右,如果改成变频器, 一个小时能节多少电,太概多长时间能收回成本. 变频器节能计算方法 例如：当从50Hz降至45Hz得 公式：P45/P50=45(3次方）/50（3次方） P45=0.729P50 （2)当从50Hz降至45Hz得 已知：单台冷却器在工频耗电功率为250KW/h. （3)∵P45=0。729P50=0。729×250=182。28 KW/h （4)单台电机节能：250-182。25=67.75 KW/h;为原耗电量节约为67。75/250×100％=27.1％（5）年节能：250kw×24h×30d×12m×27。1%＝585360KW；按1KW/h电费0.45元计算年节约共计585360×0.45＝263412元。 2. 公式：P45/P50=45（3次方）/50（3次方） P45=0.729P50 我想知道这个叫什么公式，这个公式怎么来的？ 公式：P45/P50=45（3次方）/50（3次方) 这个公式是由风机工作特性决定的,由于风机是二次方负载，轴功率与转速的三次方成正比。 风机水泵类负载使用高压变频器节能计算 风机水泵工作特性 风机水泵特性：H=H0-（H0-1）＊Q2 H－扬程 Q－流量 H0－流量为0 时的扬程 管网阻力: R＝KQ2 R－管网阻力 K－管网阻尼系数 Q－流量 注：上述变量均采用标么值，以额定值为基准，数值为1 表示实际值等于额定值 风机水泵轴功率P：P= KpQH/ηb P－轴功率 Q－流量； H－压力; ηb－风机水泵效率； Kp－计算常数； 流量、压力、功率与转速的关系： Q1/Q2 = n1/n2; H1/H2 =（n1/n2)2；P1/P2 =（n1/n2）3 ■变阀控制 变阀调节就是利用改变管道阀门的开度,来调节泵与风机的流量.变阀调节时，泵或风机的功率基本不变，泵或风机的性能曲线不变，而管道阻力特性曲线发生变化，泵或风机的性能曲线与新的管道阻力特性曲线的交点处就是新的工作点。 ■变频控制 变频调节就是利用改变性能曲线方法来改变工作点,变速调节中没有附加阻力，是比较理想的一种调节方法.通过变频器改变电源的工作频率，从而实现对交流