风机变频节能方法分析
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会有所 增加 ，不适 合对 风量进 行大 范 围的调节 。入 口挡 板 的控 制 ，相 比出 口挡板 控制 风量 的范 围相 对
正 比，风 机 的风压和 风机 的转速平 方成 正 比，而风
机 的轴 功率等 于风量 和风压 之 间的乘积 ，所 以风机
的轴功 率与风 机 的转 速三 次方也 成正 比 。随着 近些 年 来变 频技术 不断 的完善 、发展及 进 步 。风机 的变
机变 频节 能有 电磁 调速 电动机 调速 、转子 回路 串 电 阻调 速 、变 极调 速 、液力耦合 离合 器调速 、调 压调 速 以及调压 变频 调速 等等多种 调速 方式 。对风 机进 行调 速控制 是属 于减少 空气动 力 的节 能方 法 ，主要
是利 用轴 功率和 转速 的三次 方成 正 比的原理 ，与常
铁 道 标 准 设 计 ，０ ９（ ｌ ２０ ，３
以一 台３ ｋ 的鼓 风 机 为例 ：鼓 风 机 是 二 十 四 ＯＷ 小 时 连 续 不 断地 运 行 ，在 运 行 过程 中 ，每 天 十 小 时 的运行 是在 ９ ％ ０ 负荷 ，其 频率 按 照４ Ｈ 来 进行 计 ６ｚ 算 ，挡 板调 节 时候 的 电动机 的功耗 按照 ９ ％ ８ 来进 行
速控 制 的方式 ，全开挡 板 ，其管 网阻力 是恒 定的 ，
１ 风机 的变频节 能原理
目前 情 况下 的风机 设备 大多数 是采 用异 步 电动
如 果要保 证风量 是相 同 的就 需要 降低风机 的转速 ， 降低其 压力 。
机进行 直接 驱动 的方式来 实现 风机 的节能 的 ，此 种
３ 风机变 频节能
３ １ 风机变频节能系统 ．
采用风机变频节能 的方法可 以达到很好 的效 果， 例如 ：风机变 频节能 的方法产生的噪音和振动得 到很 大程度的减小；风机运行 的安全稳定性得 到提 高；节 约大量的能源 ，降低 企业 的生产成本等 。 为了保证 企 业生 产活 动 的安 全 、稳 定、可 靠进 行 ，风机 、水泵 等 多种生产 机械在 进行 设计 配用 动 力进 行驱 动 的情 况下 ，都要 保 留一定 的裕量 ，例如 引风 机 、轴 流风机 、排 风机 、鼓风 机 、离心 泵 、排 水泵 等 。风机 、水泵 等多种 负载 大多 数是根 据满 负 荷 工作 的需要用 量来 进行选 择 的，在 实际工 作情 况 的应 用 中，大部 分 的时 间并 不都 是工作 于满 负荷 的
关键 词 ： 风机 ； 变频 ； 节能方法 ； 机 变频调 速器 风 中图分 类号 ： Ｍ９ １ Ｔ ２ 文献标 识码 ： Ａ 文章 编号 ： ０ ９ ２ ７ ２ １ １ － １７ ０ １０ — ３ ４（ ０ ２） ７ ０ － ２ １
风机 是一种 依靠 输入机 械 能来提 高气 体压 力并 排 送气体 的从动 流体机 械 。气体压 缩与气 体输 送机
和工 作 电源输 入频 率 成正 比的关系 ：ｎ ６ （ — ） ＝ ０ ｆ Ｓ ／ ， 公式 中，ｎ 来 表 示 转速 ，ｆ 来表 示 输 入 频▲ ｐ 用 用 率 ，ｓ 用来 表示 电机转差 率 ，ｐ 用来 表示 电机 磁极对 数 。出 口挡 板 的控 制 ，在 开度 减小 的情况下 ，风 阻
２ １ ６ ｏ中固高新技术ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ业 １ ７ ０ ０ ２ １
鼓风机大 多是离心式风机 ，离心式风机对风量的控制
主要是依靠风机入 口的风门挡板来进行调节的，不仅 会浪 费掉大量的能源 ，还会 出现风机运行时的振动较 大 、噪音较高 、设备炉膛 内的负压不够稳定，容易出
动 机功 耗要 按 照７ ％ 进行 计算 。如果 鼓 风机 全年 ０来
频 调 速 性 能 越 来 越 发达 ，在 很 大 程 度 上节 约 了 能
较广 ，减 小开度情 况下 的轴 功率大 体上与 风量成 比
例下 降，但是还是 比不上变频调速 的节能效果 。 通 常情 况下 认为 ，运行 风量 不是 风机设 计额 定
源 ，已经被广 泛 的应 用于 多种领 域 。风机变频 节 能
状态情 况下 。
风机 在进 行变 频调速 的过 程 中，管 网 的阻力 不
发 生 改变 ，风 机在情 况相似 的条 件下运 行 ，风 机 的
效率 不会发 生多少 改变 ，甚至 是保持 不变 。风机 在 高效 区保持运 行 的情 况下 ，而 且流量 在下 降的 同一 时间 ，风压 也在不 断 的下 降 ，在 满足 工作运 行情 况 需求 下 ，风 机 的节 能效 果是最 好 的，因而人 们认 为 的最 经济 、最有效 的节 能方式 是风机 变频调 节 。风
是 风机 变 频 调 速 技 术 基本 的 工作 原 理 。 电机 转速
将 气体输 送 出去的机械 。我 国所述 的风机 是对 气体
压 缩与气 体输送 机械 的简称 ，风机 可 以按照 多种分 类 方式分 为许 多种不 同的类 型 ，鼓 风机 、通风 机 、 风 力发 电机等都 是常说 的风机 。 由流 体力 学原 理可知 ，风 机 的风 量和 电机 的转 速 功率有 很大 的关联 ：风机 的风量 和风 机 的转 速成
频 率 要按 照 ２ Ｈ 来 进 行 计算 ，挡 板 调 节 时候 的 电 ０ｚ
１８ ｏ 中闯高靳斌 ｌ 术企曲 ２ ２０ ０１ ６
（ 责任 编辑 ： 叶小 坚）
目前情 况下 ，风机在 我 国的各 行各 业 中得到 了 相 当广泛 的应 用 ，风 机 的变 频节 能是 一种现 代 的较 为 成熟 的可 以在 一 定程度上 提 高能源 利用率 的节 能 技 术 。相 信 随着 经济 及科技 的快速 发 展进步 ，风 机 变 频节 能方法 也会 得到更 大 的进 步 ，不断研 究 出更 好 、更有 效 的节能 方式 ， 以便 更加有 效地利 用风 机
的运 行 时间是三 百天 ，那么 一年所 节 约的 电能总 量 是９ ２ ４ Ｗ・ ，如果按 照 每度 电０ ６ ８５ｋ ｈ ． 元来 计算 ，采
用 变 频 调速 的节 能方 法 每 年 能 够 节 约 的 总 电费 为
５ ９ ２ 。 由此可 见 ，风机 变 频节 能 的方法 可 以在 ８ ５元
为现 代各行业工 作 。ｏ
７ ％ １ ０ 之 间 。风机 的变 频调 速可 以根 据 实 际情 ０ ～ ０％ 况下 的通风 管道 的道路特 性 曲线对其 最 小转速进 行
确定 。
３２ 风机 节 能 的方 法 ．
风 机变 频节 能有 减少运 行 时间 、采用 高效 率机 器及 设备 、减少 空气动 力等等 多种 的节 电方法 。风
机 类 负载对 过载 能力方面 的要 求不高 ，且对 转速 的
要 求 也 不 是很 高 ，在 选 用 时采 用 一 般 的普 通 功 能 型 的 常用 变 频 器 就 行 。一般 情 况下 的风 机 变 频 调
一
速 最 好 不要低 于 额 定转速 的５ ％ ０ ，最 好将 其控 制 在
４ 结语
方式存 在着 一定 的缺 陷和 问题 ，例如 电气保 护 的特 性较 差 、所 启动 的 电流过 大 、产生机 械冲击 等 。在
２ 风机变频 节能的 问题
在各 行各业 的 企业进 行生 产 的过程 中 ，应 用风
电机 的负载 过大 的情况 下 ，会 在一定 程度 上影 响、 减 少 设 备 的使 用 寿 命 ，还会 导致 出现 一 些 机 械 故 障 ，经常发 生 出现 电机 发烫被烧毁等 不 良故 障。 风 机变 频调速 器 是现代 社会 上 的一种新 型 的节 能产 品 ，在 管路 性能 的 曲线不 变 的情 况下 ，变速 调
机 的情况 较 为普 遍 ，传统 的节流方 式主 要是应 用 导 流 器来进 行 的，导致 风机 没有较 高 的运 行效 率 ，从 而 造成很 大程 度 的能源浪 费情况 ，而 且风机 在不 断 的进行 维护 、维修 方面所花 费的费用 也在一 定程度 上 提高 了企业 的生 产成本 。企业 通常 使用 的风机 、
械 是将旋 转 的机 械能 转换 为气体压 力 能及 动 能 ，并
节用变速 来 改变风 机 的性 能 曲线 ，进 而改变 其工作 点 。风 机 变 频 调 速 器 具有 容 易操 作 、控 制 精度 较 高 、性 能较 高 、不 用进行 维护 等等 多个优 点 。在其 他条件 没有 发生 改变 的情 况下 ，对异 步 电动 机定进 行改变 ，子 端输入 电源频 率进 而改变 电动机 的转速
现 发热现象等多种不 良状况 。在企业 的实际生产 过程
中所用 的汽量较小，一般情况下是采用接触器来进行
对 锅炉鼓风 、引风 的控 制，频繁 的启停造成浪费许多 能源及运行情况不稳定等较 为突 出的问题 。
很大程 度上 节约 能源 ，为企 业 的生产活 动节 约大量
的生产成 本 。
３４ 风 机变 频 节 能 的效 果 ．
用 的 以调节 风 门开度 来控制风 量 的方法有 着较 为 明
显 的节 电能效 。
３３ 节能 的计 算 ．
【 汪书苹， ３ 】 盛明瑁 ， 胡丹．风机泵类高压 变频改造的节能分
析及计算方法 Ⅱ．电力 自 ］ 动化设备，０ １３ ３ ． ２ １ ，１（ ） ［ 许 红．变频调速技 术在风机、 ４ ］ 泵类应 用中的节能分析 ［． Ｉ ］
方 法所 获得 的节能效 益 为各行各 业 的企业带 来 了不
少的经 济效益 ，极大 的推 动 了社 会工 业生产 的 自动 化 发展进程 。
的风 量 的时候 ，如果采 用节 流控制 进行调 节是通 过
减 小风 门开度来 改变 管 网阻力 ，使 管 网特 性 的 曲线
变 陡 ，造 成运行 点 的流 量下 降而提 高压 力 ；采用 调
［ 史增芳 ， ５ 】 姜岩蕾， 宗建．基于变频技术的风机调速系统 黄
卟 工矿 自动 化 ，０ ７（ ２ ０ ，１
正 比，风 机 的风压和 风机 的转速平 方成 正 比，而风
机 的轴 功率等 于风量 和风压 之 间的乘积 ，所 以风机
的轴功 率与风 机 的转 速三 次方也 成正 比 。随着 近些 年 来变 频技术 不断 的完善 、发展及 进 步 。风机 的变
机变 频节 能有 电磁 调速 电动机 调速 、转子 回路 串 电 阻调 速 、变 极调 速 、液力耦合 离合 器调速 、调 压调 速 以及调压 变频 调速 等等多种 调速 方式 。对风 机进 行调 速控制 是属 于减少 空气动 力 的节 能方 法 ，主要
是利 用轴 功率和 转速 的三次 方成 正 比的原理 ，与常
铁 道 标 准 设 计 ，０ ９（ ｌ ２０ ，３
以一 台３ ｋ 的鼓 风 机 为例 ：鼓 风 机 是 二 十 四 ＯＷ 小 时 连 续 不 断地 运 行 ，在 运 行 过程 中 ，每 天 十 小 时 的运行 是在 ９ ％ ０ 负荷 ，其 频率 按 照４ Ｈ 来 进行 计 ６ｚ 算 ，挡 板调 节 时候 的 电动机 的功耗 按照 ９ ％ ８ 来进 行
速控 制 的方式 ，全开挡 板 ，其管 网阻力 是恒 定的 ，
１ 风机 的变频节 能原理
目前 情 况下 的风机 设备 大多数 是采 用异 步 电动
如 果要保 证风量 是相 同 的就 需要 降低风机 的转速 ， 降低其 压力 。
机进行 直接 驱动 的方式来 实现 风机 的节能 的 ，此 种
３ 风机变 频节能
３ １ 风机变频节能系统 ．
采用风机变频节能 的方法可 以达到很好 的效 果， 例如 ：风机变 频节能 的方法产生的噪音和振动得 到很 大程度的减小；风机运行 的安全稳定性得 到提 高；节 约大量的能源 ，降低 企业 的生产成本等 。 为了保证 企 业生 产活 动 的安 全 、稳 定、可 靠进 行 ，风机 、水泵 等 多种生产 机械在 进行 设计 配用 动 力进 行驱 动 的情 况下 ，都要 保 留一定 的裕量 ，例如 引风 机 、轴 流风机 、排 风机 、鼓风 机 、离心 泵 、排 水泵 等 。风机 、水泵 等多种 负载 大多 数是根 据满 负 荷 工作 的需要用 量来 进行选 择 的，在 实际工 作情 况 的应 用 中，大部 分 的时 间并 不都 是工作 于满 负荷 的
关键 词 ： 风机 ； 变频 ； 节能方法 ； 机 变频调 速器 风 中图分 类号 ： Ｍ９ １ Ｔ ２ 文献标 识码 ： Ａ 文章 编号 ： ０ ９ ２ ７ ２ １ １ － １７ ０ １０ — ３ ４（ ０ ２） ７ ０ － ２ １
风机 是一种 依靠 输入机 械 能来提 高气 体压 力并 排 送气体 的从动 流体机 械 。气体压 缩与气 体输 送机
和工 作 电源输 入频 率 成正 比的关系 ：ｎ ６ （ — ） ＝ ０ ｆ Ｓ ／ ， 公式 中，ｎ 来 表 示 转速 ，ｆ 来表 示 输 入 频▲ ｐ 用 用 率 ，ｓ 用来 表示 电机转差 率 ，ｐ 用来 表示 电机 磁极对 数 。出 口挡 板 的控 制 ，在 开度 减小 的情况下 ，风 阻
２ １ ６ ｏ中固高新技术ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ业 １ ７ ０ ０ ２ １
鼓风机大 多是离心式风机 ，离心式风机对风量的控制
主要是依靠风机入 口的风门挡板来进行调节的，不仅 会浪 费掉大量的能源 ，还会 出现风机运行时的振动较 大 、噪音较高 、设备炉膛 内的负压不够稳定，容易出
动 机功 耗要 按 照７ ％ 进行 计算 。如果 鼓 风机 全年 ０来
频 调 速 性 能 越 来 越 发达 ，在 很 大 程 度 上节 约 了 能
较广 ，减 小开度情 况下 的轴 功率大 体上与 风量成 比
例下 降，但是还是 比不上变频调速 的节能效果 。 通 常情 况下 认为 ，运行 风量 不是 风机设 计额 定
源 ，已经被广 泛 的应 用于 多种领 域 。风机变频 节 能
状态情 况下 。
风机 在进 行变 频调速 的过 程 中，管 网 的阻力 不
发 生 改变 ，风 机在情 况相似 的条 件下运 行 ，风 机 的
效率 不会发 生多少 改变 ，甚至 是保持 不变 。风机 在 高效 区保持运 行 的情 况下 ，而 且流量 在下 降的 同一 时间 ，风压 也在不 断 的下 降 ，在 满足 工作运 行情 况 需求 下 ，风 机 的节 能效 果是最 好 的，因而人 们认 为 的最 经济 、最有效 的节 能方式 是风机 变频调 节 。风
是 风机 变 频 调 速 技 术 基本 的 工作 原 理 。 电机 转速
将 气体输 送 出去的机械 。我 国所述 的风机 是对 气体
压 缩与气 体输送 机械 的简称 ，风机 可 以按照 多种分 类 方式分 为许 多种不 同的类 型 ，鼓 风机 、通风 机 、 风 力发 电机等都 是常说 的风机 。 由流 体力 学原 理可知 ，风 机 的风 量和 电机 的转 速 功率有 很大 的关联 ：风机 的风量 和风 机 的转 速成
频 率 要按 照 ２ Ｈ 来 进 行 计算 ，挡 板 调 节 时候 的 电 ０ｚ
１８ ｏ 中闯高靳斌 ｌ 术企曲 ２ ２０ ０１ ６
（ 责任 编辑 ： 叶小 坚）
目前情 况下 ，风机在 我 国的各 行各 业 中得到 了 相 当广泛 的应 用 ，风 机 的变 频节 能是 一种现 代 的较 为 成熟 的可 以在 一 定程度上 提 高能源 利用率 的节 能 技 术 。相 信 随着 经济 及科技 的快速 发 展进步 ，风 机 变 频节 能方法 也会 得到更 大 的进 步 ，不断研 究 出更 好 、更有 效 的节能 方式 ， 以便 更加有 效地利 用风 机
的运 行 时间是三 百天 ，那么 一年所 节 约的 电能总 量 是９ ２ ４ Ｗ・ ，如果按 照 每度 电０ ６ ８５ｋ ｈ ． 元来 计算 ，采
用 变 频 调速 的节 能方 法 每 年 能 够 节 约 的 总 电费 为
５ ９ ２ 。 由此可 见 ，风机 变 频节 能 的方法 可 以在 ８ ５元
为现 代各行业工 作 。ｏ
７ ％ １ ０ 之 间 。风机 的变 频调 速可 以根 据 实 际情 ０ ～ ０％ 况下 的通风 管道 的道路特 性 曲线对其 最 小转速进 行
确定 。
３２ 风机 节 能 的方 法 ．
风 机变 频节 能有 减少运 行 时间 、采用 高效 率机 器及 设备 、减少 空气动 力等等 多种 的节 电方法 。风
机 类 负载对 过载 能力方面 的要 求不高 ，且对 转速 的
要 求 也 不 是很 高 ，在 选 用 时采 用 一 般 的普 通 功 能 型 的 常用 变 频 器 就 行 。一般 情 况下 的风 机 变 频 调
一
速 最 好 不要低 于 额 定转速 的５ ％ ０ ，最 好将 其控 制 在
４ 结语
方式存 在着 一定 的缺 陷和 问题 ，例如 电气保 护 的特 性较 差 、所 启动 的 电流过 大 、产生机 械冲击 等 。在
２ 风机变频 节能的 问题
在各 行各业 的 企业进 行生 产 的过程 中 ，应 用风
电机 的负载 过大 的情况 下 ，会 在一定 程度 上影 响、 减 少 设 备 的使 用 寿 命 ，还会 导致 出现 一 些 机 械 故 障 ，经常发 生 出现 电机 发烫被烧毁等 不 良故 障。 风 机变 频调速 器 是现代 社会 上 的一种新 型 的节 能产 品 ，在 管路 性能 的 曲线不 变 的情 况下 ，变速 调
机 的情况 较 为普 遍 ，传统 的节流方 式主 要是应 用 导 流 器来进 行 的，导致 风机 没有较 高 的运 行效 率 ，从 而 造成很 大程 度 的能源浪 费情况 ，而 且风机 在不 断 的进行 维护 、维修 方面所花 费的费用 也在一 定程度 上 提高 了企业 的生 产成本 。企业 通常 使用 的风机 、
械 是将旋 转 的机 械能 转换 为气体压 力 能及 动 能 ，并
节用变速 来 改变风 机 的性 能 曲线 ，进 而改变 其工作 点 。风 机 变 频 调 速 器 具有 容 易操 作 、控 制 精度 较 高 、性 能较 高 、不 用进行 维护 等等 多个优 点 。在其 他条件 没有 发生 改变 的情 况下 ，对异 步 电动 机定进 行改变 ，子 端输入 电源频 率进 而改变 电动机 的转速
现 发热现象等多种不 良状况 。在企业 的实际生产 过程
中所用 的汽量较小，一般情况下是采用接触器来进行
对 锅炉鼓风 、引风 的控 制，频繁 的启停造成浪费许多 能源及运行情况不稳定等较 为突 出的问题 。
很大程 度上 节约 能源 ，为企 业 的生产活 动节 约大量
的生产成 本 。
３４ 风 机变 频 节 能 的效 果 ．
用 的 以调节 风 门开度 来控制风 量 的方法有 着较 为 明
显 的节 电能效 。
３３ 节能 的计 算 ．
【 汪书苹， ３ 】 盛明瑁 ， 胡丹．风机泵类高压 变频改造的节能分
析及计算方法 Ⅱ．电力 自 ］ 动化设备，０ １３ ３ ． ２ １ ，１（ ） ［ 许 红．变频调速技 术在风机、 ４ ］ 泵类应 用中的节能分析 ［． Ｉ ］
方 法所 获得 的节能效 益 为各行各 业 的企业带 来 了不
少的经 济效益 ，极大 的推 动 了社 会工 业生产 的 自动 化 发展进程 。
的风 量 的时候 ，如果采 用节 流控制 进行调 节是通 过
减 小风 门开度来 改变 管 网阻力 ，使 管 网特 性 的 曲线
变 陡 ，造 成运行 点 的流 量下 降而提 高压 力 ；采用 调
［ 史增芳 ， ５ 】 姜岩蕾， 宗建．基于变频技术的风机调速系统 黄
卟 工矿 自动 化 ，０ ７（ ２ ０ ，１
