首先从定义上理解什么是高效和节能？
高效：指效能高的，基本解释是效率高的。指在相同或更短的时间里完成比其他人更多的任务，而且质量与其他人一样或者更好。
节能：是“采用技术上可行、经济上合理、环境和社会可接受的一切措施，来提高能源资源的利用效率”。
那么如何把高效节能应用到风机行业，我们下面举例说明： 一、工况运行分析
通风机与管网联合运行时，由于种种原因会引起通风机性能或管网性能的变化，从而引起整个系统流量、压力、功率等的波动，如图1-1所示。在通风机及管网性能改变时，其流量变化范围较大。但是，无论是由于通风机性能变化，见图1-1，a ），还是管网性能的改变见图1-1，b ），整个系统的工况点仍是由通风机与管网性能的交点决定。在短时间内，通风
机的流量经过△Q 波动后，工况点由A 变到A ’，便可在新的工况点A ’下稳定运行。这可作如下解释：当通风机的压力上升，性能曲线由1移到2时，管网压力要与通风机压力维持相等也要上升。由管网性能决定，压力上升，流量增加，在A ’点管网性能曲线与2曲线相交。管网性能变化时，只要工况点沿着通风机性能曲线的右下部（既在压力上升时，流量下降的性能曲线部分）变化，总可在稳定工况状态下运行。
图1-1 a)可以看做是叶片可调的通风机性能曲线1、2与管网阻力R 微小变化的工况运行图。通过改变叶片安装角度来满足管网阻力R 的性能要求，从图中可看出A 点到A ’点压力和流量同时增加，而阻力近似不便。此图适用于主通风机，A 点可认为是容易时期的性能，A ’是困难时期的性能。
图1-1 b)是叶片不可调的通风机性能曲线与管网阻力R1、R2变化后的工况运行图。当管网阻力R1减小为R2时，从图中可看出A 点到A ’点压力减小了、而流量增加了；反之当管网阻力由R2增加为R1时，A ’点到A 点压力增加了、而流量减小了。此图适合局部通风机运行工况，随着掘进巷道的延生管网阻力在增加，压力增大，流量减少了。
图1-1 c)是通过改变叶片角度来满足不同工况的需求。从A 点到A ’是满足压力相同流量加大的工况；从A 点到B 点是满足流量相等，压力加大的工况。所以通过上图说明改变叶片角度可满足不同工况下的性能需求。 二、通风机性能与电机转速和效率的关系
以FBD №8.0/2×55kw 风机为例：
额定功率：2×55kw ；转速：2970r/min;风量855.885m 3/min;风压5481.138Pa ；电机采用YBF250M-2-55kw 隔爆型三相异步电动机，轴功率99.757kW （一级电机输入功率：52Kw ；二级电机输入功率41.6kw,电机效率92.5%），全压效率77.155%。
若电机采用隔爆型三相永磁同步变频调速电动机，其性能变换如下：
额定功率：110kw ；转速：3000r/min;风量865.483m 3/min;风压5591.988Pa ；电机采用TBVF2-110kw 矿用隔爆型永磁同步变频调速电动机直驱式长轴叶轮。轴功率95.938kw(电机输入功率89.68kw,电机效率95.5%)，全压效率82.67%。 三、管网特性对系统的影响
不可调角度风机运行的实际工况点是由风机的性能曲线和管网阻力特性曲线共同决定的，图2是一整机运行系统的全压-流量系数曲线和管网阻力特性曲线。图中曲线n1、n2分别表示一级风机和二级风机在同转速时单机的压力—流量系数曲线；曲线n12表示两级风机整机运行时系统的压力—流量系数曲线；
R1、R2、R3分别表示3种管网的阻力特性
曲线。
由图可知，当管网阻力增加是（R1—R3），整机运行工况点逐渐往小流量方向移
动，整机运行的全压逐渐升高，系统升压作
用也越显著。
分析图3还可以看出，当管网性能曲线
为R3时，工况点C ，显然它的压力；Pc 及流量Qc 比管网与一级风机工作时的压力Pn1及流量Qn1大；当管网特性为R2时，整机运行的工况点为B ，而管网R2与一级工作时的工况点也是B ，即整机运行与一级
风机单独工作效果是一样的。当管网性能曲
线变为R1时，整机运行工况点为A ，流量QA 比一级风机与管网性能曲线R1工作时的流量QA1还小，这时在整机运行中，气体的压力不增高还要降低，故二级风机起了碍阻一级风机工作的效果。
四、变角度叶轮与不同管网阻力匹配性
以FBD №8.0/2×55kw 风机为例： 掘进面需风量一般为风机样本风量的平均值，即Q 掘≤（Q 低+Q 高）/2；技术协议中风量要求为450～980 m 3/min ，风压7300～1300Pa ，那么Q 掘=(450+980)/2=715 m 3/min.
在实际运行中，掘进面需风量是定值，只有管网阻力随着掘进长度的增加而增加。具体事宜图如下：
图3中a°、b°、c°、d°、e°为叶轮不同叶片角度下的运行曲线；R1、R2、R3为掘进过程中不同的管网阻力曲线；Pa、Pb、Pc和Qa、Qb、Qc分别是管网阻力曲线R1、R2、R3与叶轮角度e°的交点A、B、C下的压力与流量值。其中Qc与Pc为风机后期掘进时的风量与风压，即Qc=Q掘，那么在整个掘进过程中风量的需求量Qc是不便的，只需增大风压即可。如图所示：在压力Pb处与叶片角度d°的运行曲线交点处流量是Qc；在压力Pc处与叶片角度c°的运行曲线交点处流量也是Qc；这样通过调节叶片角度来适应不同的工况需求，可以避免因流量过大给掘进者带来的不适，而且还可以起到节能的效果。
电机功率：N=Pst×Q/1000η其中N—为电机功率kw; Pst—通风机工况点静压；Q —通风机该工况点的风量；η—通风机实际运行效率。
五、变频调速的局限性
当叶片角度为固定值时，风机性能是随着管网阻力的增加，压力增大，而流量减小。如图2中管网阻力R1、R2、R3与n12的交点A、B、C。
为了节能高效，目前国内知名风机厂家引入了变频调速轴流局部通风机，其性能与管网阻力曲线如下图4.
所有风机厂家制作的变频调速轴流通风机的通病是，叶轮不可调（叶片焊接角度为风机的最高性能曲线点）；驱动电机采用三相异步电动机；一、二级叶轮分别采用两台电动机驱动，两级叶轮旋转存在转速差；一、二级驱动电机共用一台变频器，不能分级调速，使性能曲线更细化。
图4表示的是不同频率下的风机性能与管网阻力的特性交汇图，从图中明显看出由于频率的降低，压力成平方式下降（25Hz下压力为额定的1/4），流量变化很小（流量为额定的1/2）。
其图中红色点划线为单风机运行的性能，可见整机运行在频率35Hz以下，其性能还不如单级风机高。而且在频率35Hz以上运行时，避免因管网阻力小，将风机运行于交点A、B 的右下方，造成经济上的浪费。