变频器在风机水泵中的应用

基于变频调速技术在水泵控制系统中的应用摘要本文介绍了交流变频调速的原理、节能原理及变频调速技术在水泵控制系统中的应用。

应用结果表明,水泵采用变频调速控制,节能效果显著,具有明显的经济效益和社会效益。

关键词变频调速技术;水泵;节能中图分类号tv7 文献标识码a 文章编号1674-6708(2010)26-0181-020 引言在工业生产中,风机和水泵的应用范围非常广泛,其电能消耗和相关设备的节流损失及维护维修费用占到生产成本的7%~25%,是一笔不消的生产费用开支。

随着经济改革的不断深入,节能降耗已成为降低生产成本、提高产品质量的重要手段之一。

而20世纪80年代初发展起来的变频调速技术是一项集现代电力电子技术和计算机技术于一体的高效节能技术,它使得电动机及其拖动负载在无需任何改动的情况下即可按照生产工艺要求调整转速输出,从而降低电动机功耗达到系统高效运行的目的。

目前,变频调速技术已经成为现代电力传动技术的一个主要发展方向。

卓越的调速性能、显著的节电效果,改善现有设备的运行工况,提高系统的安全可靠性和设备利用率,延长设备使用寿命等优点随着应用领域的不断扩大而得到充分的体现。

它顺应了工业生产自动化的要求,开创了一个全新的智能电机时代。

1 交流变频调速原理三相异步电动机可用下式表示:式中:n—电动机转速,r/min;n1—电动机的同步转速,r/min;p —磁极对数;f—电源频率,hz;s—转差率。

由上式可以得出,三相异步电动机的调速方法有3种,分别是:变极调速、变转差率调速和变频调速。

但是前两种方法有许多缺点,若变极调速,则调速范围较小,不能实现无级调速;若变转差率调速,低速时转差率大,转差损耗也大,则效率低;若用变频调速,从高速到低速均可保持有限的转差率,因而具有高效率、宽范围和高精度的调速性能。

所以,我们认为交流变频调速是三相异步电动机调速的一种理想方式。

交流异步电动机变频调速可以分为两大类:交—直—交变频调速与交—交变频调速。

高压变频器在循环风机的应用一、前言目前，随着企业竞争的日益加剧，生产成本的高低决定了企业在市场竞争的地位，特别是水泥生产企业，很大一部分花在能耗上，降低水泥生产过程中的电能消耗越来越引起了业界的重视.在水泥生产过程中，风机被大量的采用于工艺流程上，而风机负载耗电量较大，起动电流较高，同时用电动阀门、挡风板等装置来调节风量，在风道系统设计时，为满足生产环境的最大要求，必须留有余量，因此风机的风量和压力往往偏大，功率的偏大设计必然造成能量的浪费。

很多的风机有30~70%的能量是消耗在调节阀的压降上的，不仅造成电能的浪费，工作效率低，而且开动阀门时，还发出啸声和振动，经常发生事故。

变频调速技术作为一种先进的电机调速方式，其优异的性能以及带来可观的经济效益早已为人们所知。

近几年来变频技术的出现，彻底改变了这一状况，实践证明在风机的系统中接入变频系统，利用变频技术改变电机转速来调节风量和压力的变化用来取代阀门控制风量，能取得明显的节能效果。

本文就SH-HVF系列高压变频器在华新金猫水泥（苏州）有限公司中应用进行分析总结。

二、变频器节能原理一般异步电动机的同步转速为：n1＝60f/p而异步电动机转速n与同步转速n1存在一个滑差关系：n= n1（1—s）=60f/p（1—s）由上式可以得到，改变异步电动机的转速可以通过改变f、p、s可以达到。

针对某一电动机而言P是一定的，而通过改变S进行调速空间非常小，所以变频调速通过改变定子供电频率f来改变同步转速是异步电动机的最为合理的调速方法。

若均匀地改变供电频率f，即可平滑地改变电动机的同步转速。

异步电动机变频调速具有调速范围宽、平滑性较高、机械特性较硬的优点，目前变频调速已成为异步电动机最主要的调速方式，在很多领域都获得了广泛的应用。

根据流体力学相似定律：Q1/Q2＝n1/n2 输出风量Q与转速n成正比；H1/H2＝(n1/n2)2 输出压力H与转速n2正比；P1/P2＝(n1/n2)3 输出轴功率P与转速n3正比。

变频器在风机控制中的应用随着科技的不断发展，变频器在工业控制领域中的应用越来越广泛。

在风机控制方面，变频器的应用可以提供更好的能效、精确的控制和稳定的运行。

本文将详细介绍变频器在风机控制中的应用。

一、变频器的基本原理变频器是电力电子器件的一种，它可以通过改变电源输入电压的频率和幅值，来调节电机的转速。

通过变频器可以实现电机的无级调速，从而使风机的转速可以根据需求随时调整。

二、风机控制的需求在许多工业领域中，风机的控制需求非常重要。

比如在通风系统中，需要根据室内温度和湿度的变化来调整风机的运行状态；在空调系统中，需要根据房间负荷的大小来调整风机的风量。

传统的风机控制方法往往采用阀门的开闭来控制风量，但这种方法调节范围有限、能效低下。

而变频器的应用可以解决这些问题，提供更好的控制性能和能效。

三、变频器在风机控制中的优势1. 节能效果显著：变频器通过调整电机的转速，可以根据实际需求精确控制风机的风量。

与传统的调压阀方法相比，变频器可以根据实时负荷需求来调整电机的转速，避免能量的浪费，大幅提高能效。

2. 精确控制：变频器具有高精度的控制特性，可以实现风机转速的无级调节，从而精确控制风机的风速和风量。

这对于一些对风速要求较高的场合非常重要，比如实验室、医院手术室等。

3. 稳定运行：传统的调压阀方法存在压力波动的问题，容易导致风机的运行不稳定。

而变频器能够根据负荷需求精确调整转速，使风机运行平稳，不易出现波动。

四、变频器在风机控制中的应用案例1. 通风系统中的变频器应用：在大型建筑物的通风系统中，通过变频器可以根据不同时间段和不同区域的负荷需求，精确调整风机的运行状态，从而提供更好的室内舒适度和能效。

2. 空调系统中的变频器应用：在空调系统中，通过变频器可以根据房间的热负荷变化，调整风机的风量，实现节能运行。

同时，变频器还可以实现空调系统的精确控制，提供更好的温度和湿度控制效果。

3. 工业生产中的变频器应用：在一些工业生产过程中，需要通过风机来实现物料的输送、处理和干燥等操作。

变频器应用场景
变频器是一种电力调节设备，主要用于调节交流电动机的转速和输出功率。

它的应用场景广泛，包括以下几个方面：
1. 工业生产：变频器可用于工业生产中的各种机械设备，如风机、泵、压缩机、输送带等。

通过调整电动机的转速，可以实现不同的功率输出，从而满足不同的生产需求。

2. 空调系统：变频器可以被应用于空调系统中，通过调整风机和压缩机的转速，实现空调制冷或制热功率的精细调节，从而提高空调系统的能效。

3. 电梯系统：变频器在电梯系统中也有着重要的应用。

通过调节电动机的转速和输出功率，可以实现电梯的平稳运行和节能降耗。

4. 新能源领域：变频器也被广泛应用于新能源领域，如风力发电和光伏发电等。

通过精确控制发电设备的输出功率和频率，可以提高发电效率和稳定性。

总之，变频器在现代工业生产和生活中有着广泛的应用，可以提高设备的能效和稳定性，实现节能降耗，是一种非常有价值的电力调节设备。

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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：φπηη⨯⨯⨯⨯⨯=⨯⨯=d D A vm vm vv v q流速公式： 60π⨯⨯=n D v m 式中：q v——体积流量，s m3；ηv——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vm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 ；vm——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：²21v 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 Pve⨯⨯⨯=ρ或 风机：P q P ve⨯=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：Pe——有功功率，w ；ρ——流体质量密度，m Kg3；P ——压力，Pa ；电量风机水泵效率：有效功率和轴功率之比。

ηp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： ηρpvshHg q P⨯⨯⨯=⇒水泵ηpvshPq P⨯=⇒风机电动机和风机水泵的传动效率： ηc电动机效率：ηm电量（电动机的输入功率）公式：ηηmcshgP P ⨯=ηηηρpmcvgHg q P⨯⨯⨯⨯⨯=⇒水泵ηηηρpm c gPP⨯⨯⨯=⇒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。

变频器应用范围变频器是一种用于控制电动机转速的设备，通过改变电源电压和频率的方式，实现对电机进行调速控制。

变频器广泛应用于各行各业，涉及到许多不同的领域。

本文将介绍变频器的应用范围。

1. 工业生产领域在工业生产中，变频器被广泛应用于各种机械设备的调速控制，如风机、水泵、压缩机、输送带等。

通过变频器的控制，可以根据不同的工艺要求和负载变化，调整电机的转速，提高生产效率和能源利用率。

同时，变频器还可以实现启动过程中的平稳启动和刹车过程中的能量回馈，减少设备运行过程中的机械冲击和磨损，延长设备的使用寿命。

2. 建筑行业在建筑行业中，变频器主要用于楼宇电梯的调速控制。

通过变频器的应用，可以实现电梯平稳的启动和停止，提高电梯的乘坐舒适度和安全性。

同时，变频器还可以根据人流量进行运行模式的调整，减少电梯的能耗，提高运行效率。

3. 石油化工行业在石油化工行业中，变频器广泛应用于泵和风机等设备的调速控制。

通过变频器的使用，可以根据生产工艺和设备负载的变化，精确控制设备的转速和产量，提高生产效率。

同时，变频器还可以实现多台设备的联动控制，使整个系统的运行更加稳定和可靠。

4. 冶金行业在冶金行业中，变频器被用于轧机、卷取机和热处理设备等设备的调速控制。

通过变频器的应用，可以实现精确的轧制控制和产品质量控制，提高产品的加工精度和表面质量。

同时，变频器还可以实现设备之间的协调工作，提高生产线的运行效率和生产能力。

5. 环境保护行业在环境保护行业中，变频器主要应用于风机、泵和空气处理设备等设备的调速控制。

通过变频器的应用，可以根据不同的工况要求，调整设备的运行参数，提高设备的工作效率和能源利用率。

同时，变频器还可以实现设备的平稳启停，减少设备的机械冲击和噪音，降低设备的运行成本。

综上所述，变频器的应用范围非常广泛，涵盖了工业生产、建筑、石油化工、冶金和环境保护等众多领域。

通过变频器的调速控制，可以提高设备的运行效率、降低能源消耗和维护成本，为各行各业的发展做出积极贡献。

2024年风机水泵专用型变频器市场需求分析引言风机水泵专用型变频器是一种广泛应用于工业生产领域的电气控制设备。

它通过调节电机的转速，实现对风机和水泵等设备的运行控制，从而提高系统的效率和运行稳定性。

本文将对风机水泵专用型变频器市场需求进行分析，包括市场规模、发展趋势、主要应用领域以及市场竞争情况等方面，旨在为相关企业和投资者提供参考。

市场规模目前，风机水泵专用型变频器市场规模正在不断扩大。

随着工业自动化水平的提升和能源节约需求的增加，风机水泵专用型变频器作为提高系统效率的关键装备，在各个领域得到广泛应用。

根据研究数据显示，风机水泵专用型变频器市场的年均增长率为10%-15%。

发展趋势1.高效节能：风机水泵专用型变频器在降低电机转速的同时，能够使系统的电能利用率得到提高，实现节能目标。

随着对能源消耗的关注度不断提高，市场对高效节能型风机水泵专用型变频器的需求也会不断增加。

2.智能化控制：随着物联网技术的快速发展，风机水泵专用型变频器也逐渐实现了智能化。

通过与上位计算机的连接，可以实现对设备的远程监控和控制，大大提高了系统的运行效率和可靠性。

3.多功能一体化：在市场竞争日益激烈的背景下，风机水泵专用型变频器的多功能一体化成为一个新的发展方向。

除了基本的转速调节功能之外，还可以集成故障诊断、保护措施等多种功能，提供更全面的解决方案。

主要应用领域风机水泵专用型变频器在众多行业中都有广泛的应用，主要包括以下几个领域：1.石油化工：在石油化工生产过程中，风机和水泵等设备的运行控制对于提高生产效率和安全性至关重要。

风机水泵专用型变频器能够根据工艺要求快速调整设备的转速，实现精确控制。

2.钢铁冶金：在钢铁冶金产业中，风机和水泵是关键设备，它们的运行控制对于提高炼钢效率和质量至关重要。

风机水泵专用型变频器能够根据生产需要精确控制设备的转速和运行状态，实现智能化生产。

3.水处理：在水处理行业中，风机和水泵等设备的运行控制对于水质处理和供水系统的运行稳定性具有重要作用。

供热行业风机水泵变频节能改造内容提要：在工业生产中，风机和水泵是应用最为广泛的机械设备。

供热行业中，热源锅炉、换热站的主要附机设备就是风机和水泵。

其耗电量占到用电总量的80％以上，可见风机和水泵的变频改造具有很大的节能潜力。

风机和水泵都属于平方转矩类型的负载，如采用变频控制，将具有显著的的节能效果。

同时由于变频器具有高的可靠性和可控性，可以方便地和上位机、DCS 等控制系统连接，实现远控自控，提升系统的自动化程度。

所以，在供热系统中推广使用变频器具有广泛的实际意义。

关键词：供热、风机、水泵、变频、节能改造一、变频器的基本工作原理变频器的主要控制对象是三相鼠笼式异步电动机。

异步电机的同步转速为：n 0=60f/pf —电源交变频率，单位Hz ；p —电机定子磁极对数。

异步电机轴输出速度为：n=(60f/p)(1-s)s —转差率由上式可见，改变电机的供电频率即可改变电机的转速，这就是变频器调速的基本原理。

二、水泵和风机工作特性供热系统中，水泵绝大多数是离心式水泵，风机为离心式风机，二者工作特性基本相同，都属于平方转矩负载。

转速n 、流量Q 、扬程H （风机为出口压力）和轴功率N 具有如下关系：Q 1=Q 2⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛21n n H 1=H 2221⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛n n N 1=N 2321⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛n n 上式表明，泵或风机的流量和其转速成正比；扬程（送风压力）和转速平方成正比；轴功率和转速立方成正比。

对于平方转矩负载而言，如果降低转速，那么其轴上消耗的功率将显著减少。

三、传统流量调节方法和变频调节的分析风机水泵传统调节方法大多采用靠改变出口阀门开度来达到调节流量的目的，这种方法的实质是通过改变管道阻力系数来影响设备的输出量，如锅炉的鼓风机、引风机的出口调节阀，循环水泵的出口调节阀，都是通过这种手段达到调节输送介质流量的目的，阀门开度减小，介质通过阀门的阻力增加，消耗掉的功率上升，在风机和水泵轴功率不变的情况下，输送介质形成的扬程和流量都将降低。

风机变频器作用是什么风机变频器是为各类风机量身定制的一种专用型变频器。

采用变频调速控制装置，通过改变风机的转速，从而改变风机风量以适应生产工艺的需要，而且运行能耗最省，综合效益最高。

所以变频调速是高效的最佳调速方案，它可以实现风机的无级调速，并且可以方便的组成闭环控制系统、实现恒压或恒流量的控制。

风机加变频器最大的作用是调速节能，并可以实现软启动保护电机和设备启动时降低对电网的冲击，还可以对压力和流量进行精度的控制。

变频器节能主要表现在风机、水泵的应用上。

为了保证生产的可靠性，各种生产机械在设计配用动力驱动时，都留有一定的富余量。

当电机不能在满负荷下运行时，除达到动力驱动要求外，多余的力矩增加了有功功率的消耗，造成电能的浪费。

风机、泵类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，其输入功率大，且大量的能源消耗在挡板、阀门的截流过程中。

当使用变频调速时，如果流量要求减小，通过降低泵或风机的转速即可满足要求。

特别值得一提的是，大多数风机在使用过程中都存在大马拉小车的现象，加之因生产、工艺等方面的变化，需要经常调节气体的流量、压力、温度等；目前，许多单位仍然采用落后的调节档风板或阀门开启度的方式来调节气体的流量、压力、温度等。

这实际上是通过人为增加阻力的方式，并以浪费电能和金钱为代价来满足工艺和工况对气体流量调节的要求。

这种落后的调节方式，不仅浪费了宝贵的能源，而且调节精度差，很难满足现代化工业生产及服务等方面的要求，负面效应十分严重。

变频调速器的出现为交流调速方式带来了一场革命。

随着近十几年变频技术的不断完善、发展。

变频调速性能日趋完美，已被广泛应用于不同领域的交流调速。

为企业带来了可观的经济效益，推动了工业生产的自动化进程。

变频调速用于交流异步电机调速，其性能远远超过以往任何交、直流调速方式。

而且结构简单，调速范围宽、调速精度高、安装调试使用方便、保护功能完善、运行稳定可。

高压变频器的主要性能指标及在除尘风机中的应用介绍
1.引言
济钢始建于1958年，是国内十大钢厂之一，是全国最大的中厚板生产出口龙头企业，产品出口比例、中厚板的产量、成本、市场占有率、出口量等多项指标位居全国前列。

随着技术研究的进一步深入，在理论上和功能上国产高压变频器已经可以与进口变频器相比肩，但是受工艺技术的限制，与进口产品的差距还是比较明显。

选择过高的电压等级造成投资过高，回收期长。

电压等级的提高，电机的绝缘必须提高，使电机价格增加。

电压等级的提高，使变频器中电力半导体器件的串联数量加大，成本上升。

变频器是利用电力半导体器件的通断作用将工频电源变换为另一频率的电能控制装置。

随着现代电力电子技术和微电子技术的迅猛发展，高压大功率变频调速装置不断地成熟起来，原来一直难于解决的高压问题，近年来通过器件串联或单元串联得到了很好的解决。

使得该项技术广泛应用于冶金、石油、化工、电力、水泥、给排水、制药、造纸、污水处理等各个行业。

济钢烧结厂正是在这种形势下，对配料除尘系统进行高压变频技术研究改造。

2.设备概况
机组的主要参数如下：
除尘风机参数
型号Y4-73
风量145000m3/h
风压4000Pa
电机参数
电机型号YKK3554-6
额定功率200KW
额定电压6000V
额定电流24A。

变频器应用场合及特点变频器是一种用于调整交流电机转速的装置，其主要特点是可以实现无级调速，广泛应用于工业生产和日常生活中。

下面将从应用场合和特点两个方面进行详细介绍。

一、应用场合1. 工业生产：变频器在工业生产中的应用非常广泛，可以用于电力、石油、化工、冶金、矿山、建材等行业。

例如，矿山行业中的风机、泵等设备的流量和转速需要根据生产需求进行调节，变频器可以实现对电机的调速，提高设备的运行效率。

2. 交通运输：变频器在交通运输领域也有很大的应用，例如电动车、电动汽车等交通工具的电机需要实现调速控制，变频器可以根据驾驶者的需求调整电机的转速，提高车辆的性能。

3. 家居设备：在家居设备中，变频器也起到了很大的作用。

例如，家用空调、洗衣机、电冰箱等电器的电机都可以通过变频器实现无级调速控制，提高产品的能效和使用体验。

4. 农业领域：在农业生产中，变频器可以应用在灌溉系统、风机等设备上，实现对水泵、风机等能源设备的调速控制，提高农业生产的效率和节能减排。

5. 医疗设备：在医疗设备中，变频器也有一些应用。

例如，手术室中的高效过滤系统、洁净室中的环境控制系统等都需要电机进行驱动，变频器可以实现对电机的调速控制，保证设备的运行效率和稳定性。

二、特点1. 无级调速：变频器可以实现对电机的无级调速控制，可以根据不同的需求调整转速，提高设备的灵活性和适应性。

2. 节能减排：变频器能够根据实际需要调整电机的转速，避免了传统方式中电机长时间运行在额定转速下的能耗浪费，从而达到节能减排的效果。

3. 软启动：变频器可以实现电机的软启动，减少了设备启动时对电网的冲击和对设备自身的损耗，延长了设备的使用寿命。

4. 过载保护：变频器内部通常设有过载保护功能，一旦电机出现过载问题，变频器会自动停机，避免了因电机过载而导致的损坏，保护了设备的安全运行。

5. 自诊断功能：变频器通常具有自诊断功能，可以实时监测电机的运行状态，并能够及时发现并报警故障，及时维修和保养，提高设备的可靠性和稳定性。