变频器在锅炉和水泵驱动电路中的节能应用

电梯变频器技术

    变频器是一种依托于变频技术开发的智能型驱动和控制装置，广泛地应用于交流异步电动机速度控制的各种场合，其高效率的驱动性能及良好的控制特性，已成为目前公认的最理想、最具有发展前景的调速方式之一。  
    变频器的各种突出功能使其在节能、提高产品质量或生产效率、改造传统产业使其实现机电一体化、工厂自动化、改善环境等各个方面得到了广泛的应用。其所涉及的行业领域也越来越广泛，简单来说，只要使用到交流电动机的场合，特别是需要运行中实现电动机转速调整的环境中，几乎都可以应用变频器。  
    变频器在节能方面的应用主要体现在风机、泵类等作为负载设备的领域中，一般可实现20%~60%的节电率。  
    由流体力学可知，风机、泵类负载的实际消耗功率P（功率）=Q（流量）×H（压力），其中流量Q与电动机转速N的一次方成正比，压力H与转速N的平方成正比，由此可知，该类负载的实际消耗功率P与转速N的立方成正比。  
    对于传统风机、泵类负载采用调节挡板、阀门进行流量调节的节能方式，当用户需要较小流量时，其可实现对流量的调节，但由于其电动机转速不变（电源频率不变：转速N=60×电源频率f/电动机磁极对数P），其节能效果并不明显，耗电功率下降较小；  
    而对于采用变频器进行调速方式（电源频率可变）控制时，当要求调节流量下降时，转速N可成比例的下降，而此时实际消耗功率P成立方关系下降。即水泵电动机的耗电功率与转速近似成立方比的关系。所以当所要求的流量Q减少时，可调节变频器输出频率使电动机转速N按比例降低。这时，电动机的功率P将按三次方关系大幅度降低，比调节挡板、阀门节能40%~50%，从而达到节电的目的。  
    例如，若将系统中的一台功率为55 kW水泵采用变频器调速控制时，当其转速下降到原转速的4/5时，其耗电量成转速三次方关系大幅度降低，即：  
   
    据统计，在我国风机、泵类负载主要应用于各种发电厂、水处理、中央空调、液压泵等各种场合，在全国用电量中占相当大的比例，若将这些领域进行变频改造，每年节电量将十分可观。