變頻器節(jié)能主要表現(xiàn)在風(fēng)機、水泵的應(yīng)用上。為了保證生產(chǎn)的可靠性,各種生產(chǎn)機械在設(shè)計配用動力驅(qū)動時,都留有一定的富余量。當電機不能在滿負荷下運行時,除達到動力驅(qū)動要求外,多余的力矩增加了有功功率的消耗,造成電能的浪費。
風(fēng)機、泵類等設(shè)備傳統(tǒng)的調(diào)速方法是通過調(diào)節(jié)入口或出口的擋板、閥門開度來調(diào)節(jié)給風(fēng)量和給水量,其輸入功率大,且大量的能源消耗在擋板、閥門的截流過程中。當使用變頻調(diào)速時,如果流量要求減小,通過降低泵或風(fēng)機的轉(zhuǎn)速即可滿足要求。
由流體力學(xué)可知,P(功率)=Q(流量)×H(壓力),流量Q與轉(zhuǎn)速N的一次方成正比,壓力H與轉(zhuǎn)速N的平方成正比,功率P與轉(zhuǎn)速N的立方成正比,如果水泵的效率一定,當要求調(diào)節(jié)流量下降時,轉(zhuǎn)速N可成比例的下降,而此時軸輸出功率P成立方關(guān)系下降。即水泵電機的耗電功率與轉(zhuǎn)速近似成立方比的關(guān)系。所隊當所要求的流量Q減少時,可調(diào)節(jié)變頻器輸出頻率使電動機轉(zhuǎn)速n按比例降低。這時,電動機的功率P將按三次方關(guān)系大幅度地降低,比調(diào)節(jié)擋板、閥門節(jié)能40一50,從而達到節(jié)電的目的。
例如:一臺離心泵電機功率為55千瓦,當轉(zhuǎn)速下降到原轉(zhuǎn)速的4/5時,其耗電量為28.16千瓦,省電48.8,當轉(zhuǎn)速下降到原轉(zhuǎn)速的l/2時,其耗電量為6.875千瓦,省電87.5。