风机的风量、气压、轴功率与水泵的流量、扬程和轴功率之间的关系。如下公式所示:
Q ∝ N
H ∝ N2
P ∝ N3
Q: 风量、流速
H: 风压,水头
P: 轴功率
N: 转速
以水泵为例,根据水泵的相似性规律,可以得出:
Q1 / Q = N1 / N (1)
H1 / H = ( N 1 / N )2 (2)
P1 / P = ( N 1 / N )3 (3)
P1 = P(N1 / N )3 (4)
例如,当频率从50赫兹下降到45赫兹时,功率下降:
[1-(45/50)3]=27.1 %
当频率从50赫兹下降到40赫兹时,功率下降:
[1-(40/50)3]=48.8 %
由此可见,变频器在风机和水泵上的节能效果非常显著。一般情况下,节电率可以达到30%以上。
变频器在风机和水泵中的应用不仅显著节省了电力,而且具有直接的经济效益和明显的间接效益:
① 延长了泵的使用寿命,减少了维护工作量。
采用变频调速后,泵的转速普遍降低,轴承等机械部件的磨损减少,可以避免泵吸入现象,泵端面的密封不易损坏,减少了泵的故障次数,延长了使用寿命,相应地减少了维修量。
② 响应速度快,精度高,易于控制。
变频调速的加减速时间可根据工艺要求随时调节,调速范围宽,精度高,机械特性硬,调速性能好,能满足严格的工艺要求。控制质量高于调节阀。
③ 降低了启动电流,提高了电气保护质量。
使用变频器后,电机可以软启动,启动电流可以从大约6倍减少到1.7倍以下,而启动转矩不会减少,甚至可以增加。因此,对电机和电网的影响显著降低,启动电压降降低,对电网的容量要求降低。
④ 易于安装和维护
变频器体积小,易损件少,易于维护。