节能降耗是我们国家重要国策。节能降耗不仅给企业带来很好的经济效益，也是积极响应国家号召，建设资源节约型社会是构建社会主义和谐社会必然选择。风机类设备是企业生产重要辅助设备，耗电量大、能耗高是其特点。风机选型是按其满负荷计算，但在实际工作中，风机一般采用恒速控制风速、风量，如生产工艺发生变化需要控制调节风量、风速大小，常用方法是调节风门、闸门的开度等来进行控制，这就造成大量电能消耗在档板上，运行效率低，能源消耗高。变频器是可以调节交流电动机转速速度变化的控制设备，它通过改变电机工作电源频率的方法来实现。对风机而言，利用变频器调节风...

　　节能降耗是我们国家重要国策。节能降耗不仅给企业带来很好的经济效益，也是积极响应国家号召，建设资源节约型社会是构建社会主义和谐社会必然选择。风机类设备是企业生产重要辅助设备，耗电量大、能耗高是其特点。风机选型是按其满负荷计算，但在实际工作中，风机一般采用恒速控制风速、风量，如生产工艺发生变化需要控制调节风量、风速大小，常用方法是调节风门、闸门的开度等来进行控制，这就造成大量电能消耗在档板上，运行效率低，能源消耗高。变频器是可以调节交流电动机转速速度变化的控制设备，它通过改变电机工作电源频率的方法来实现。对风机而言，利用变频器调节风机风速，优化风机运行状态，达到节能降耗是其重要途径。1 风机能耗分析风机是通过加大气体压力（风压）之差排送气体的设备。风机在低转速时转矩小，其转矩的大小随风机转速变化成二次方增减，负载属于平方转矩型。其特点是风机的转速N与风量Q成正比，风压p与转速N的平方成正比，轴功率P与转速N的立方成正比，即：Q 1 /Q 2 =N 1 /N 2 p 1 /p 2 =(N 1 /N 2 ) 2 P 1 /P 2 =(N 1 /N 2 ) 3式中，Q：转速N 的风量，单位：m 3 /h；p：转速N的风压 ，单位：Pa；P：转速N的轴功率，单位：KW。图1 风机的风量一风压特性曲线 ：风机变频状态（降速）运行时的特性；N 2 ：风机在额定频率状态（额定转速）运行时的特性；1 ：凤机管网阻力最小阻力特性；2 ：风机管网阻力增加阻力特性。图1表示，曲线交叉点A为自然工作点，其风机工作状态为额定转速，风门开度最大。其风量和风压分别是Q 2和p 2 ，此时风机轴功率跟Q 2 与p 2 的乘积（Ap 2 0Q 2 的面积）是正比关系。按照生产工艺要求需要风量从Q 2 降到Q 1 时，有两种实现方法。1.1 控制风门开度风机在额定转速状态下，调节（降低）风门开度大小，增加了风机管路阻力，风机的工作点A点移到曲线上的B 点。可以看出，风量下降到Q 1 ，风压也随之增大到p 3 。风机轴功率跟Q1和p 3的乘积（Bp 3 0Q 1 的面积）是正比关系，因为风机一直在额定转速状态下，轴功率从风量跟分压的乘积（面积）来看也变化不多，电能消耗在档板上，没有节能效果。1.2 变频调速控制若风机的转速由变频器控制，风机转速下降，工作特性由曲线 下降到曲线 ，风门开度（最大）不变，管网阻力也不变，流量仍是Q 1 ，相应工作点由A 点移到C 点，风压由p 2 降到p 1 ，此时风机轴功率跟Q 1 与p 1 的乘积（Cp 1 0Q 1 的面积）成正比。例如，风机所需风量下降到70%，由风机负载特性可知：风量与转速成正比，转速也相应下降到70%，轴功率与转速的立方成正比，轴功率：P=N 3 =(70%) 3 =34.3%，由此轴功率下降到额定功率的34.3% ，若风机所需风量下降到 50%，轴功率将下降到额定功率的12.5%。得出风机转速下降时，风量也相应减少，其功率下降很多，节能效果显著。2 变频器半岛官方网站调速原理、应用及节能分析2.1 变频器调速原理工业生产所用风机是三相交流异步电机。电机的电源频率和转速关系用下面公式表示：N = 60f (1 - s) / p式中，f:风机电源频率，单位：Hz；N：风机转速，单位：r/min；2018年第34卷第3期轻工科技LIGHT INDUSTRY SCIENCE AND TECHNOLOGY Vol.34，No.3，2018【第一作者】 卞劲松（1967－），男，湖南长沙人，助理工程师，研究方向：工厂设备管理及电气自动化。变频器在风机节能降耗改造中的应用卞 劲 松（珠海罗西尼表业有限公司，广东 珠海 519000）【摘 要】 风机设备调节工业生产所需风量采用变频技术，是实现风机节能降耗的一种主要途径。本文通过对风机能耗分析，进而介绍变频器对风机控制系统的节能改造，给出节能估算方法。【关建词】 风机能耗分析；风机变频节能原理；节能估算【中图分类号】 TM921 【文献识别码】 A 【文章编号】 2095-3518（2018）03-26-0226网络出版时间：2018-03-02 17:11:00网络出版地址：