变频调速的计算

一、变频调速与节流调节的计算

流量q v 与转速成正比，即q v2/q v1=n 2/n 1；扬程H 与转速的平方成正比，即H 1/H 2=（n 2/n 1）2；功率与转速的立方成正比功率。如（1）式所述。

31

23

1212)()(v v v q q n n p p q P ===存在的关系与流量泵与风机的功率 （1）

根据v q 、H 值可以计算泵与风机的功率，即：η

ρ102H q P V =

（2）

式中P ─功率，kW ；v q ─流量，m 3/s ；H ─扬程，m ；ρ─密度，kg/m 3；η─使用工况效率%； 泵与风机的变频节能计算

(1) 变频调速调节与节流调节

对风机、水泵常用阀门、挡板进行节流调节，增加了管路的阻尼，电机仍旧以额定速度运行，这时能量消耗较大，如果对风机、泵类设备进行调速控制，不需要再用阀门、挡板进行节流调节，将阀门、挡板开到最大，管路阻尼最小，能耗也大为减少。节能量可用GB12497《三相异步电动机经济运行》强制性国家标准实施监督指南中的计算公式，即对风机、泵类、采用挡板调节流量对应电机输入功率P L 与流量q v 的关系：

)(])(

55.045.0[2

kW p q q P e ve

V L += （3） 式中 P L ─额定流量时电机输入功率，kW ；q ve ─额定流量，m 3/s ；

若流量的调节范围（0.5～1）q ve ,由上面的公式及下面的公式可得电机调速调节流量相比节流调节流量所要节约的节电率（Ki ）为：

]

)(55.045.0[)(

1/)(

23

3

ve

v b ve

v L

b ve

v e L L

q q q q P q q P P p p Ki +-

=-=∆=

ηη （4）

式中Ki ─节电率；ηb ─调速机构效率。

从上式分析，节流调速时由于q v /q ve <1，平方后更小于1，乘以0.55再加上0.45仍小于1，却节流后电机的负载变小了，消耗的功率也比额定功率小。当挡板或阀门全关时，泵与风景空载运行，消耗的功率最少，等于0.45Pc 。由（1）式可知采用电机变速调节后，电机消耗的功率与实际流量和额定流量比值的三次方成正比，由于变频调速效率高，本身的损耗相比很小，在变频器内部，逆变器功率器件的开关损耗最大，其余是电子元器件的热损耗和风机损耗，变频器的效率一般为95%～98%。采用变频调速，泵与风机的效率几乎不变，其特性近似满足相似定律，即满足（1）式的关系。因此（4）式能较准确地计算泵与风机电机变频调速调节相比节流调节所要节约的节电率。

例5.1 某厂离心风机125kW ，实际用风量为0.7，年工作4800h ，准备投资15万元改造为变频器驱动，变频器的效率为96%，估算节电率和投资回收期。

解：由题意知q v /q ve =0.7，由式（4）得节电率为

5.0)

7.055.045.0(96.07.012

3

=⨯+⨯-=Ki 由式（3）得：P L =（0.45+0.55×0.72

）×125=90(kW)

采用风门调节风量时风机所需要的轴功率为90kW 。变频器调速器调风量时相对调节风门调风量的节电率为0.50。

由条件可知风机每年工作4800h ，年节电量为：4800×90×0.5=216000kW ·h 年节电费(电价0.80元/kW ·h):0.8×216000=17.28万元

投资回收期：投资回收期=设备投资总额（元）÷年节电费（元） =15÷17.28=0.87（年）=10.4（月）

由此可判定该厂离心风机采用变频器驱动后，年节电量216000kW ·h ，年节电费17.28万元，投资回收期10个半月，技术经济效益可观。 二、变频调速与第一类变速调节的计算

第一类变速调节包括液力耦合调速系统和电磁调速系统。液力耦合器是通过控制工作腔内工作油液的动量矩变化来传递电动机能量，电动机通过液力耦合器输入轴拖动其主动工作轮，对工作油进行加速，被加速的工作油再带动液力耦合器的从动工作涡轮，把能量传递到输出轴和负载。电磁调速系统通过改变转差离合器的激磁电流来实现调速。转差离合器的本身的损耗是由主动部分的风阻、摩擦损耗及从动部分的机械摩擦所产生的。不论是液力耦合器调速还是电磁调速系统。它们都没有改变原动机的转速，也就是说主动轮的转速是不变的。在调速过程中从动轮的转速发生变化，从动轮受的力矩也发生变化，但在忽略各种阻力矩后从动轮的力矩T 2应近似等于主动轮力矩T 1，即：T 2=T 1 (2.1)

而功率P 与转矩T 及转速n 的关系为：

9550

nT P =

(2.2)

在第一类变速调节系统中，原动机通过主动轮输入功率，从动轮获得输出功率。故它的调速效率应等于的输出、输入功率之比，即可由下式计算：

1

2112221

n n T n T n P P b =

==η （2.3）

式中ηb ─调速效率；，P 1─主动轮输入功率；P2─从动轮输入功率。 设转速差s 为：1

2

1n n n s -=

（2.4）

由式（2.3）及式（2.4）可得：ηb =1－s （2.5）

从式（2.3）及式（2.5）可看出第一类变速调速的效率等于从动机转速与主动机的转速之比。从动机转速越低，调速效率越低，转速差越大，浪费能源越大。与之相比变速调速是一种改变旋转磁场同步速度的方法，是不耗能的高效调速方式。第一类变速调速的节电率仍可用式（4）计算，但这时的调速效率不同。第一类变速调速虽比不上变速调速，但比节流调速仍有优势。

例5.2 与例5.1条件相同，若准备投资15万元改造为液力耦合器调速，估算节电率和投资回收期。并与变频调速相较。

解：因风机流量之比q v /q ve =0.7，可得

7.01

2

12==v v q q n n 由式（2.3）得液力耦合器调速系统调速效率为

7.01

2

==

n n b η 由式（4）得液力耦合器调速系统节电率为

32.0)

7.055.045.0(70.07.012

3

=⨯+⨯-=Ki 由式（3）得：P L =（0.45+0.55×0.72

）×125=90(kW)

采取风门调节风量时风机所需的轴功率为90kW 。液力耦合器调速系统调风量时相对调节风门调风量的节电率为0.32。由条件可知风机每年工作4800h ，年节电量为

4800×90×0.32=138240kW ·h

年节电费(电价0.80元/kW ·h):0.8×1328240=11.0592万元

投资回收期：投资回收期=设备投资总额（元）÷年节电费（元） =15÷11=0.87（年）=16（月）

由此可知该厂机离心风机采用液力耦合器调速系统驱动后，年节电量1328240kW ·h ，年节电费11万元，投资回收期1年另4个月。

因同样条件采用变频器驱动后，年节电量216000

锅炉正平衡热效率 η=(Q 1÷BQ r )×100

Q 1－锅炉有效输出热量，kJ/h; Q r －锅炉输入热量kJ/kg;B －锅炉入炉燃料量，kg/h 。 锅炉反平衡测试

η=q 1=100-q 2-q 3-q 4-q 5-q 6)×100

100

)

100100(142k

py py t t q n m q --+=α

式中：q 2－锅炉排烟损失百分率，%；t py －锅炉排烟温度，℃；αpy －排烟处过剩空气系数；

t 1k －锅炉冷空气温度，℃；m,n －经验常数，按照表1选取。 表1 计算排烟热损失的经验常数

工业锅炉的排烟热损失一般为8%～12%,视排烟温度和排烟过量空气系数不同而不同，对于燃煤锅炉，排烟温度每降低15℃左右，可减少排烟热损失1个百分点；对于燃油（气）锅炉，排烟温度每降低20℃～25℃左右，可减少排烟热损失1个百分点；

表2 锅炉散热损失表

机械不完全燃烧热损失就是灰渣（炉渣、漏煤和飞灰）未燃尽残炭造成的热量损失百分比，此

项损失也称固体不完全燃烧热损失。q 4也称。

可燃气体不完全燃烧热损失q 3的计算：

)100(36.12643q CO Q V q r

gy -⨯=

式中;Vg y －排忧处干烟气体积，m 3

/kg 。CO －烟气一氧化碳的体积分数，%。 Q r －锅炉输入热量kJ/kg;

供热运行管理与节能技术 主编孙长玉 袁军 机械工业出版社 2208.1书中56页到

74页。是水力计算。

企业节能技术 主编贾振航 姚伟 高红 编著 化学工业出版社 206.4

变频变压调速

第六章 交流异步电动机变压变频调速系统 本章主要问题： 1． 在变频调速中变频时为什么要保持压频比恒定？ 2． 交-直-交电压源型变频器调压、调频的有哪几种电路结构,并说明各种电压结构的优缺点。 3． SPWM 控制的思想是什么? 4． 什么是1800导通型变频器？什么是1200导通型变频器？ 5． 电压、频率协调控制有几种控制方式，各有哪些特点？ 6． 在转速开环恒压频比控制系统中，绝对值单元GAB 的作用？函数发生器GFC 的作用？如 何控制转速正反转。 7． 总结恒11U 、恒1ωg E 、恒1ωr E 三种控制方式的特点。 ———————————————————————————————————————— §6-1 交流调速的基本类型 要求：掌握交流调速哪几种基本类型有以及各种调速方法的特点。 目的：能根据不同应用场合选择出相应的调速方式。 重点、难点：变频调速时基频以下和基频以上调速的特点 主要内容（交流调速的基本类型、变频调速的基本要求） 思考： 1. 交流异步电动机调速的方式有哪几种？并写出各方式的优缺点？ 2. 在变频调速中变频时为什么要保持压频比恒定？ 教学设计：交流调速的基本类型采用多媒体课件讲授，用大量的实例，说明几种类型的应用场合。 复习感应电动机转速表达式： )1(60)1(1 0s n f s n n p -= -= 异步电动机调速方法：⎪⎪ ⎪⎩ ⎪⎪⎪ ⎨⎧⎪⎪⎩⎪ ⎪ ⎨⎧型变频调速：绕线式、笼：绕线式串级调速（转差电压）电磁转差离合器调转子电阻：绕线式、调压（定子电压）变转差率调速变极调速：笼型异步机异步电动机 §6-2 变频调速的构成及基本要求 目的、教学要求：掌握变频调速时基频以下和基频以上调速的特点 重点、难点：变频调速时基频以下和基频以上调速的特点 主要内容（变频调速的基本要求）

关于风机变频改造的节能计算

关于风机变频改造的节能计算 风机变频改造是一种常见的节能技术，通过改变风机的驱动方式，将 传统的恒速供风方式改为变频调速供风方式，能够有效地提高风机的运行 效率和控制精度，从而实现节能减排的目的。在进行风机变频改造时，需 要对其节能效果进行计算评估，以确定改造的效果和节能潜力。 风机变频改造的节能计算主要考虑两个方面，即变频调速带来的机械 能消耗减少和电能消耗减少。下面将详细介绍风机变频改造的节能计算方法。 1.机械能消耗减少 风机变频调速可以根据实际需要灵活地调整风机的运行转速，避免了 传统的恒速运行模式下风机过大的额定负载，降低了系统中的机械能消耗。机械能消耗的节能计算公式如下： 节能率=(1-新风机转速/额定负载转速)×100% 其中，新风机转速是风机进行变频改造后的实际转速，额定负载转速 是经过计算得到的风机在实际需求工况中的额定转速。节能率越高，表示 通过风机变频改造减少的机械能消耗越多。 2.电能消耗减少 风机变频调速还可以避免传统的恒速运行模式下由于流量控制的不准 确而造成的额外阻力损失，进而减少系统的电能消耗。电能消耗的节能计 算公式如下： 节能率=(1-新风机功率/额定负载功率)×100%

其中，新风机功率是风机进行变频改造后的实际功率，额定负载功率是经过计算得到的风机在实际需求工况中的额定功率。节能率越高，表示通过风机变频改造减少的电能消耗越多。 需要注意的是，风机变频改造的节能计算需要根据实际情况进行，包括风机的型号、负载特性、运行条件等因素的考虑。在进行节能计算时，还需要获取相应的参数数据，包括风机的额定功率、额定转速、额定流量等信息。同时，还需要收集对比研究数据，即变频前后的运行参数、节能措施前后的能耗统计数据等，进行综合分析和计算。 风机变频改造的节能计算不仅可以用于风机的节能改造方案的确定，还可以用于节能成本和回报周期的评估。通过对节能效果的精确计算，可以为企业决策者提供科学、准确的节能改造方案，帮助其合理安排资源，降低能耗成本，提高能源利用效率。

变频调速原理

异步电动机是电力、化工等生产企业最主要的动力设备。作为高能耗设备，其输出功率不能随负荷按比例变化，大部分只能通过挡板或阀门的开度来调节，而电动机消耗的能量变化不大，从而造成很大的能量损耗。近年来，随着变频器生产技术的成熟以及变频器应用范围的日益广泛，使用变频器对电动机电源进行技术改造成为各企业节能降耗、提高效率的重要手段。 1 变频调速原理 n＝60 f(1－s)/p (1) 式中n———异步电动机的转速； f———异步电动机的频率； s———电动机转差率； p———电动机极对数。 由式(1)可知，转速n与频率f成正比，只要改变频率f即可改变电动机的转速，当频率f在0～50Hz的范围内变化时，电动机转速调节范围非常宽。变频调速就是通过改变电动机电源频率实现速度调节的。 变频器主要采用交—直—交方式，先把工频交流电源通过整流器转换成直流电源，然后再把直流电源转换成频率、电压均可控制的交流电源以供给电动机。变频器的电路一般由整流、中间直流环节、逆变和控制4个部分组成。整流部分为三相桥式不可控整流器，逆变部分为IGBT三相桥式逆变器，且输出为PWM波形，中间直流环节为滤

波、直流储能和缓冲无功功率。 2 谐波抑制 变频器使用的突出问题就是谐波干扰，当变频器工作时，输出电流的谐波电流会对电源造成干扰。虽然各变频器厂家对变频器谐波的治理均采取了措施且基本达到国家标准要求，但谐波仍然是变频器选型和使用中最需要关注的问题。 变频器的输出电压中含有除基波以外的其他谐波。较低次谐波通常对电机负载影响较大，引起转矩脉动，而较高的谐波又使变频器输出电缆的漏电流增加，使电机出力不足，故变频器输出的高低次谐波都必须抑制。 由于变频器的整流部分采用二极管不可控桥式整流电路，中间滤波部分采用大电容作为滤波器，所以整流器的输入电流实际上是电容器的充电电流，呈较陡的脉冲波，其谐波分量较大。为了消除谐波，主要采用以下对策： a.增加变频器供电电源内阻抗通常情况下，电源设备的内阻抗可以起到缓冲变频器直流滤波电容的无功功率的作用。这种内阻抗就是变压器的短路阻抗。当电源容量相对变频器容量越小，内阻抗值相对越大，谐波含量越小；电源容量相对变频器容量越大，则内阻抗值相对越小，谐波含量越大。所以选择变频器供电电源变压器时，最好选择短路阻抗大的变压器。 b.安装电抗器安装电抗器实际是从外部增加变频器供电电源的

风机水泵压缩机变频调速控制节能与应用(含工频节流功率计算公式)

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： φπη η ⨯⨯⨯⨯⨯ =⨯⨯ =d D A v m v m v v v q 流速公式： 60 π ⨯⨯= n D v m 式中： q v ——体积流量，s m 3 ； η v ——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v m 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 ； v m ——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：²2 1 v 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 P v e ⨯⨯⨯=ρ 或 风机： P q P v e ⨯= 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： P e ——有功功率，w ； ρ——流体质量密度，m Kg 3 ；

变频调速的计算

一、变频调速与节流调节的计算 流量q v 与转速成正比，即q v2/q v1=n 2/n 1；扬程H 与转速的平方成正比，即H 1/H 2=（n 2/n 1）2；功率与转速的立方成正比功率。如（1）式所述。 31 23 1212)()(v v v q q n n p p q P ===存在的关系与流量泵与风机的功率 （1） 根据v q 、H 值可以计算泵与风机的功率，即：η ρ102H q P V = （2） 式中P ─功率，kW ；v q ─流量，m 3/s ；H ─扬程，m ；ρ─密度，kg/m 3；η─使用工况效率%； 泵与风机的变频节能计算 (1) 变频调速调节与节流调节 对风机、水泵常用阀门、挡板进行节流调节，增加了管路的阻尼，电机仍旧以额定速度运行，这时能量消耗较大，如果对风机、泵类设备进行调速控制，不需要再用阀门、挡板进行节流调节，将阀门、挡板开到最大，管路阻尼最小，能耗也大为减少。节能量可用GB12497《三相异步电动机经济运行》强制性国家标准实施监督指南中的计算公式，即对风机、泵类、采用挡板调节流量对应电机输入功率P L 与流量q v 的关系： )(])( 55.045.0[2 kW p q q P e ve V L += （3） 式中 P L ─额定流量时电机输入功率，kW ；q ve ─额定流量，m 3/s ； 若流量的调节范围（0.5～1）q ve ,由上面的公式及下面的公式可得电机调速调节流量相比节流调节流量所要节约的节电率（Ki ）为： ] )(55.045.0[)( 1/)( 23 3 ve v b ve v L b ve v e L L q q q q P q q P P p p Ki +- =-=?= ηη （4） 式中Ki ─节电率；ηb ─调速机构效率。 从上式分析，节流调速时由于q v /q ve <1，平方后更小于1，乘以0.55再加上0.45仍小于1，却节流后电机的负载变小了，消耗的功率也比额定功率小。当挡板或阀门全关时，泵与风景空载运行，消耗的功率最少，等于0.45Pc 。由（1）式可知采用电机变速调节后，电机消耗的功率与实际流量和额定流量比值的三次方成正比，由于变频调速效率高，本身的损耗相比很小，在变频器内部，逆变器功率器件的开关损耗最大，其余是电子元器件的热损耗和风机损耗，变频器的效率一般为95%～98%。采用变频调速，泵与风机的效率几乎不变，其特性近似满足相似定律，即满足（1）式的关系。因此（4）式能较准确地计算泵与风机电机变频调速调节相比节流调节所要节约的节电率。 例5.1 某厂离心风机125kW ，实际用风量为0.7，年工作4800h ，准备投资15万元改造为变频器驱动，变频器的效率为96%，估算节电率和投资回收期。 解：由题意知q v /q ve =0.7，由式（4）得节电率为 5.0) 7.055.045.0(96.07.012 3 =?+?-=Ki 由式（3）得：P L =（0.45+0.55×0.72 ）×125=90(kW)

变频调速原理

变频调速的基本方式 在电机调速时，一个重要的因素就是希望保持磁通不变量m Φ为额定值不变。如果磁通太弱没有充分利用铁心，是一种浪费；若要增大磁通，从而导致过大的励磁电流，严重时会因绕组果然热而损坏电机。对于直流电机，励磁系统是独立的，只要对电枢反应的补偿合适，保持m Φ不变时很容易做到的。在交流异步电机中，磁通是定子和转子磁势合成产生的。 三相异步电机每相电动势的有效值： ·m N g k N f E Φ=11144.4 （1—1） 式中： g E ——气隙磁通在定子每相中感应电动势有效值，单位为V ； 1f ——定子频率，单位为Hz ； 1N ——定子每相绕组串联匝数； 1N k ——基波绕组系数； m Φ——每极气隙磁通，单位Wb 由（1—1）式可知，只要控制好感应电动势和定子频率，便可以达到控制磁通的目的，因此需要考虑基频以下和基频以上两种情况。 基频以下调速 由式（1—1）可知，要保持m Φ不变，当频率从额定值n f 1向下调节时，必须同时降低g E 使 常值=1 f E g （1—2） 即采用固定的电动势频比的控制方式。 然而，绕组中感应电动势是难以控制的，当电动势值较高时，可以忽略定子绕组的漏磁阻抗压降，而认为定子相电压g U U ≈1，则得到： 常值=1 1 f U （1—3） 这是恒压频比的控制方式。低频时，1U 和 g E 都较小，定子阻抗压降所占的分量就比较显著，不能再忽略。这时，可以认为的把电压1U 抬高一些，以便近似的补偿定子压降。带定子压降补偿的恒压频比控制特性曲线有补偿的如图中的b 线，物补偿的如图中的a 线。 O Us f 1 图6-1 恒压频比控制特性 a b

风机水泵压缩机变频调速节能技术讲座(八)第三讲 水泵变频调速节能效果的计算方法

风机水泵压缩机变频调速节能技术讲座（八）/第三讲水泵变频调速节能效果的计算方法 作者：国家电力公司热工研究院自动化所徐甫荣 3.1相似抛物线的求法 水泵与风机不同，由于静扬程的存在，阻力曲线不是相似曲线，因此图2-12中转速变化前后的运行工况点m与m不是相似工况点，故其流量、扬程(或全压)与转速的关系不符合比例定律，不能直接用比例定律求得。但当管路性能曲线的静扬程(或静压)等于零时，即 hst=0(或pst=0)时，管路性能曲线是一条通过坐标原点的二次抛物线，它与过m点的变转 速时的相拟抛物线重合，因此，m与m又都是相似工况点(比如风机)，故可用比例定律直接由m点的参数求出m点的参数。 例2-1：某锅炉给水泵的性能曲线如图2-12所示，其在额定转速下运行时的运行工况点为m，相应的qm =380m3/h。现欲通过变速调节，使新运行工况点m的流量减为190m3/h?，试问其转速应为多少(额定转速为2950r/min)？ 解：变速调节时管路性能曲线不变，而泵的运行工况点必在管路性能曲线上，故m点可由qm’ =190m3/h处向上作垂直线与管路性能曲线相交得出，由图可读出m点的扬程hm1=1670m。m/与m不是相似工况点，需在额定转速时的h-q曲线上找出m的相似工况点a，以便求出m 的转速。过m/点作相似抛物线，由比例定律得：h=hm’/q2.m’=1670/(190)2·q2=0.046q2。为了把相似抛物线作到图2-12上，上式(h=0.046q2)中h与q的关系列表如下： q(m3/h) 0 100 200 220 240 h(m) 0 460 1840 2226 2650 把列表中数值作到图2-12上，此过m＇点的相似抛物线与额定转速下h-q特性曲线相交于a 点。用同样的方法可以作出过m1、m2点的相似抛物线与额定转速下h-q特性曲线相交于b 点和c点。 由图可读出qa=227m3/h，ha=2360m，故得：n’= qm’/qa·n=190/227·2950=2469(r/min) 或n’√(hm’/ha)·n=√(1670/2360)·2950=2481(r/min)。 上述两式得出的结果略有不同是因作图及读数误差引起的。 从计算结果知，此泵装置因管路静扬程hst很高(60%)，故当流量减少到原流量的50%时， 其转速只降到原转速的2469/2950 =83.7%，而不是50%；其节能率约为1-(0.8373/0.81 /0.96) = 24.6%，而不是1-(50%)3＝87.5%！水泵系统管路性能曲线中静扬程(静压)所占比例的大小，与调速装置节能效果的大小相关。当静扬程所占比例很大时，即使泵系统的工作流量变化很大，但调速装置的转速变化范围并不大，结果变速调节的节能效果也不大。这是因为静扬程(静压)不等于零时，管路性能曲线与变转速时的相似抛物线不重合，故变速前后各工作点间的关系并不符合比例定律，即流量比不等于转速比。当静扬程(静压)为正值时，流量比恒大于转速比。 例如dg500-180型锅炉给水泵，其最高转速n=2950r/min，相应q=500m3/h，he=1800m，

变频调速节能量的计算方法

变频调速节能量的计算方法 引言 变频调速在工业领域中被广泛应用，它通过调整电机的转速来控制负载的运行速度。相较于传统的固定转速控制方式，变频调速可以提供更大的灵活性和节能效果。 在工业生产中，电机通常是耗电最多的设备之一。通过使用变频调速技术，可以有效地降低电机的运行功率，从而实现节能的目的。本文将介绍变频调速节能量的计算方法。 变频调速节能量的计算方法 变频调速节能量的计算方法主要分为以下几个步骤： 1. 收集数据 首先，需要收集有关电机的运行数据。这些数据包括电机的额定功率（P0），电机的额定转速（N0），以及使用变频调速后的功率（P1）和转速（N1）。 2. 计算效率 根据电机的额定功率和转速，可以计算出电机的额定效率（η0）。同时，使用变频调速后的功率和转速，也可以计算出变频调速运行时的效率（η1）。 3. 计算节能量 节能量的计算公式如下： 节能量 = (P0 - P1) / P0 * 100% 其中，P0为电机的额定功率，P1为使用变频调速后的功率。 4. 计算节能百分比 节能百分比可以用来衡量采用变频调速技术后，实际节省的能源占总能源消耗的比例。计算公式如下： 节能百分比 = (P0 - P1) / P0 * 100% 其中，P0为电机的额定功率，P1为使用变频调速后的功率。

5. 实际应用举例 下面以一个具体的实际应用为例来说明节能量的计算方法。假设一台电机的额定功率为10 kW，额定转速为1500 rpm。通过变频调速技术，将电机的功率降低至8 kW，转速降低至1200 rpm。根据上述的计算方法，我们可以得出以下结果： •电机的额定效率（η0）= 0.9 •变频调速运行时的效率（η1）= 0.87 •节能量 = (10 - 8) / 10 * 100% = 20% •节能百分比 = (10 - 8) / 10 * 100% = 20% 根据以上计算结果，使用变频调速技术后，该电机的节能量为20%，节能百分比也为20%。 结论 变频调速技术在工业生产中具有很大的节能潜力。通过计算变频调速节能量，可以直观地评估采用该技术后的节能效果。在实际应用中，我们可以根据电机的额定功率和转速，以及使用变频调速技术后的功率和转速，通过简单的计算方法来得出节能量和节能百分比。这样的计算方法可以为企业和工厂提供重要的参考信息，帮助他们评估和优化电机运行效率，从而实现节能减排的目标。 参考文献 •[1] 张三, 变频调速技术在工业生产中的应用研究, 电机技术, 2018. •[2] 李四, 变频调速节能量计算及应用, 节能技术导刊, 2019. •[3] 王五, 变频调速技术综述, 电气工程学报, 2017. 以上内容介绍了变频调速节能量的计算方法，并给出了实际应用举例。通过采用变频调速技术，工业生产中的电机可以实现节能的目的，减少能源浪费。希望本文的内容能为读者理解和应用变频调速节能技术提供参考。

水泵风机节能计算

水泵风机节能计算 节能是指在保持原有功能和服务质量不变的情况下，尽量减少能源的 消耗。水泵和风机是工业生产中常见的能耗设备，如何进行节能计算对于 提高能源利用效率具有重要意义。以下是关于水泵和风机节能计算的介绍。 一、水泵节能计算 水泵是将电能转化为机械能，将液体从一处输送到另一处的设备。水 泵的节能计算主要涉及其效率和运行参数的分析。 1.水泵效率的计算 水泵的效率是指其输出功率与输入功率之间的比值，通常用百分数表示。计算水泵的效率需要知道以下几个参数： -水泵的流量（Q）：指单位时间内通过水泵的液体体积； -扬程（H）：指液体从进口到出口的高度差； -功率（P）：指水泵的输入功率。 水泵的效率（η）可以通过以下公式计算： η = P_out / P_in × 100% 其中，P_out 是水泵的输出功率，即流量和扬程的乘积，可以通过以 下公式计算： P_out = ρ × g × Q × H 其中，ρ是液体的密度，g是重力加速度。 2.水泵的工作点计算

水泵的工作点是指水泵在不同流量和扬程条件下的运行参数。根据工 作点的变化来调整水泵的运行状态，可以达到节能的目的。 水泵的工作点需要通过水泵的流量-扬程特性曲线来确定。首先测量 水泵在不同工况下的流量和扬程，然后将数据绘制在流量-扬程坐标系上，得到水泵的特性曲线。根据实际工况来选择合适的工作点，以使水泵的效 率最大化。 3.水泵的变频调速节能计算 变频调速是一种调节水泵流量的常见方式。它通过调节电机的转速来 改变水泵的流量。变频调速的节能原理是降低水泵的流量和扬程来减少水 泵的功率消耗。 水泵的变频调速节能计算可以通过以下步骤进行： - 计算水泵在满负荷（额定流量和扬程）状态下的功率消耗 （P_fullload）； - 计算水泵在变频调速状态下的功率消耗（P_variable）； - 计算变频调速的节能率（η_variable）： η_variable = (P_fullload - P_variable) / P_fullload × 100%风机是将电能转化为风能的设备，通常用于通风、排气和供氧等工作 场所。风机的节能计算主要涉及其效率和压力损失的分析。 1.风机效率的计算 风机的效率是指其输送气体的能量输出与电能输入之间的比值，通常 用百分比表示。计算风机的效率需要以下参数：

变频器频率调节方法

变频器频率调节方法 变频器是一种用于调节电机运行速度和输出功率的装置，广泛应用 于工业领域。在实际应用中，频率调节是变频器的核心功能之一。本 文将介绍几种常见的变频器频率调节方法。 一、电压/频率(V/F)调节法 电压/频率(V/F)调节法是最简单和常见的一种方法。它通过控制变 频器输出电压和频率的比值来实现电机的调速。在这种调节方法下， 当频率增加时，输出电压也相应增加，以保持电机的电磁转矩基本不变。这种方法适用于大多数恒转矩负载的情况下，例如风机、水泵等。在运行过程中，需要根据负载的变化不断调整电压和频率的比值，以 保持电机的稳定运行。 二、矢量控制调节法 矢量控制调节法是一种相对复杂的调节方法，它可以实现更高的速 度响应和控制精度。在矢量控制中，通过对电机的电流进行控制，实 现对电机的转矩、转速和位置的精确控制。与V/F调节法相比，矢量 控制可以更好地适应负载的变化，并且可以实现起动转矩和低速运行 时的高转矩输出。这种调节方法适用于对控制精度和动态性能要求较 高的负载，如机床、卷烟机等。 三、磁场定向调节法 磁场定向调节法是在矢量控制的基础上发展起来的一种高级调节方法。它通过对电机的转子磁化电流和轴向磁化电流进行控制，实现对

电机磁场的定向，从而实现对电机的转矩和转速的精确控制。磁场定向调节法具有更高的动态性能和控制精度，能够在较宽的速度范围内提供稳定的输出转矩。这种调节方法适用于对控制精度要求极高的负载，如电梯、印刷机等。 四、PID闭环控制调节法 PID闭环控制调节法是一种通过测量电机速度和设定速度之间的差异，并根据差异大小自动调整输出频率的方法。PID控制器根据系统反馈信号和设定值之间的偏差，即误差进行计算，通过比例、积分和微分三种方式进行控制，从而实现对电机转速的精确控制。这种调节方法适用于对转速控制要求较高的负载，如精密机械加工设备等。 综上所述，变频器频率调节方法有电压/频率调节法、矢量控制调节法、磁场定向调节法和PID闭环控制调节法等。不同的负载和应用场景需要选择合适的调节方法来实现对电机的精确控制。随着技术的不断发展，变频器在工业领域的应用将越来越广泛，为各行各业提供更高效、稳定的运行环境。

变频器电机转速公式

变频器电机转速公式 变频器电机转速公式是指通过变频器控制电机转速的计算公式。在现代工业生产中，变频器广泛应用于电动机控制系统中，能够实现电机转速的精确调节和控制。了解变频器电机转速公式对于工程师和技术人员来说是非常重要的，下面将详细介绍变频器电机转速公式及其相关知识。 变频器电机转速公式的基本形式为： 转速（rpm）=（60 × 频率）/ 极对数 其中，转速以每分钟转数（rpm）为单位，频率以赫兹（Hz）为单位，极对数表示电机的极数，即电机的磁极数目。 变频器电机转速公式的推导过程如下： 理解变频器的工作原理。变频器是一种能够改变电源频率的装置，通过调节电源的频率，可以实现对电机转速的控制。 了解电机转速与电源频率的关系。在三相异步电机中，电机的转速与电源的频率成正比关系，即转速随频率变化而变化。 然后，考虑电机的极对数。电机的极对数表示电机磁极的数目，对于一个给定的电机而言，极对数是固定的。

将上述三个因素结合起来，就得到了变频器电机转速公式。 变频器电机转速公式的应用非常广泛。在工业生产中，通过调节变频器的频率，可以实现对电机转速的精确控制，从而适应不同的生产需求。例如，在机械加工行业中，变频器电机转速公式可以用来控制切削速度，提高加工效率和质量；在电动车辆中，变频器电机转速公式可以用来控制车辆的速度，实现平稳加速和减速。 变频器电机转速公式还可以用于故障诊断和性能分析。通过监测电机的转速，并结合变频器电机转速公式，可以判断电机是否正常运行，是否存在故障。同时，通过对转速的分析，可以评估电机的性能和效率，从而优化电机的运行和使用。 理解和应用变频器电机转速公式对于电机控制和工程技术人员来说是非常重要的。通过掌握变频器电机转速公式，可以实现对电机转速的精确控制，提高生产效率和质量。此外，变频器电机转速公式还可以用于故障诊断和性能分析，为电机运行和维护提供重要参考。希望本文对读者有所帮助，进一步了解和应用变频器电机转速公式。

变频调速公式(一)

变频调速公式(一) 变频调速公式 什么是变频调速公式？ 变频调速公式是用于控制变频调速系统的数学公式，用于计算变频器的输出频率和电机的转速之间的关系。通过改变变频器的输出频率来调整电机的转速，从而实现调速的功能。 变频调速公式公式列表： 1.基本公式：N = f / P –N：电机转速（单位：转/分） –f：电机输出频率（单位：Hz） –P：电机极数 2.输出频率公式：f = (Ns / 60) * P –f：电机输出频率（单位：Hz） –Ns：同步转速（单位：转/分） –P：电机极数 3.变频器输出频率公式：f_out = (Ns / 60) * P * s –f_out：变频器输出频率（单位：Hz）

–Ns：同步转速（单位：转/分） –P：电机极数 –s：滑差 变频调速公式示例： 假设有一台电机，该电机的同步转速为1500转/分，极数为4极。现需要将该电机调速到800转/分。 根据基本公式可得：N = f / P 将已知数据代入可得：1500 = f / 4 解得电机输出频率 f = 1500 * 4 = 6000 Hz 再根据变频器输出频率公式可得：f_out = (Ns / 60) * P * s 将已知数据代入可得：f_out = (1500 / 60) * 4 * s = 40 * s Hz 假设当前滑差 s = ，则变频器的输出频率为 40 * = 32 Hz，即 将电机调速到800转/分。 这就是变频调速公式的应用示例，通过调整变频器的输出频率， 我们可以控制电机的转速，实现精确的调速效果。 总结：变频调速公式是控制变频调速系统的重要工具，可以帮助我们计算电机输出频率和转速之间的关系。通过合理应用公式，可以 实现电机的精确调速，满足不同工况的需求。

变频器频率与功率的计算

变频器频率与功率的计算 变频器频率与功率的计算是在电气工程领域中常见的计算问题，涉及到变频器 的工作原理和性能参数。变频器是一种电气设备，用于控制电动机的转速和输出功率，通过调节电机的输入电压和频率来实现调速和调节功率的功能。在实际工程中，需要根据实际需求和设备参数来计算变频器的频率和功率，以确保设备正常运行和达到预期的性能。 首先，我们需要了解变频器的工作原理和相关参数。变频器是一种能够改变交 流电频率的设备，通过将输入的交流电信号转换成直流电信号，再通过逆变器将直流电信号转换成可调节的交流电信号，从而控制电动机的转速和输出功率。变频器的频率通常以赫兹（Hz）为单位，功率通常以千瓦（kW）为单位。在计算变频器 的频率和功率时，需要考虑输入电压、电流和负载情况等因素。 其次，我们可以通过以下公式来计算变频器的频率和功率： 1. 频率计算公式：变频器的输出频率 = 输入频率 * 变频器的频率变化比例 变频器的频率变化比例通常在变频器的技术参数中给出，一般为0.5~2之间的 数值。例如，如果输入频率为50Hz，变频器的频率变化比例为1.5，则变频器的输出频率为50Hz * 1.5 = 75Hz。 2. 功率计算公式：变频器的输出功率 = 输入功率 * 变频器的功率变化比例 变频器的功率变化比例通常在变频器的技术参数中给出，一般为0.8~1.2之间 的数值。例如，如果输入功率为10kW，变频器的功率变化比例为1.1，则变频器 的输出功率为10kW * 1.1 = 11kW。 需要注意的是，以上计算公式是一种简化的计算方法，实际的计算过程可能会 更为复杂，需要考虑变频器的效率、电机的效率、负载的特性等因素。在实际工程

变频调速节能量的计算方法

变频调速节能量的计算方法 的三次方成正比，即，再与使用挡板调节流量对应电机输入功率PL相减后再除以

节约的功率与系统调速前后的速差成正比，速差越大，节能越显著。 恒转矩负载变频调速通常都用于满足工艺需要的调速，不用变频调速就得使用其他方式调速，如调压调速﹑电磁调速﹑绕线式电机转子串电阻调速等。由于这些调速是耗能的低效调速方式，使用高效调速方式的变频调速后，可节约因调速消耗的转差功率，节能率也是很可观的。 3、电磁调速系统 电磁调速系统由鼠笼异步电机、转差离合器、测速电机与操纵装置构成，通过改变转差离合器的激磁电流来实现调速。转差离合器的本身的损耗是由主动部分的风阻､磨擦损耗及从动部分的机械磨擦损所产生的。假如考虑这些损耗与转差离合器的激磁功率相平衡，且忽略不计的话，转差离合器的输入､输出功率可由下式计算： 电动机轴输出功率

式中：T2—转差离合器的输出转矩 n2 –-转差离合器的输出轴转速 电动机的输出功率，即为转差离合器的输入功率。关于恒转矩负载，T= T1 = T2=常数，因此，转差离合器的效率：

电磁调速电机为鼠笼式电机，由于输入功率与转矩均保持不变，鼠笼式电机的功率保持不变。损耗以有功的形式表达出来，损耗功率通过转差离合器涡流发热并由电枢上的风叶散发出去。 由损耗功率公式（10）能够清晰看到，电磁调速电机的转速越低，浪费能源越大，然而生产机械的转速通常不在最大转速下运行，变频调速是一种改变旋转磁场同步速度的方法，是不耗能的高效调速方式，因此改用变频调速的方式会有非常好的节能效果，节约的能量直接可用（10）式计算。 4､液力偶合器调速系统 液力偶合器是通过操纵工作腔内工作油液的动量矩变化，来传递电动机能量，电动机通过液力偶合器的输入轴拖动其主动工作轮，对工作油进行加速，被加速的工作油再带动液力偶合器的从动工作涡轮，把能量传递到输出轴与负载。液力偶合器有调速型与限矩型之分，前者用于电气传动的调速，后者用于电机的起动，系统中的液力偶合器在电机起动时起缓冲作用。由于液力偶合器的结构与电磁转差离合器类似，仿照电磁调速器效率的计算方法，可得：

变频器加减速时间计算和设置

变频器加减速时间计算和设置加速时间就是输出频率从0上升到最大频率所需时间，减速时间是指从最大频率下降到0所需时间。通常用频率设定信号上升、下降来确定加减速时间。在电动机加速时须限制频率设定的上升率以防止过电流，减速时则限制下降率以防止过电压。 加速时间设定将加速电流限制在变频器过电流容量以下，不使过流失速而引起变频器跳闸。 减速时间设定是防止平滑电路电压过大，不使再生过压失速而使变频器跳闸。 加、减速时间是有公式可开展计算的，举个例: 以风机、泵类(平方转矩负载)加速时间为例，其算式为: 给定加速时间≥GD的平方乘电机最大转速／375乘最小加速转矩 式中: 给定加速时间(s) GD的平方----飞轮转矩(kg.m的平方) 最小加速转矩(kg.m) 从公式可看出公式复杂，且公式中有的数值在调试现场很难确定，这样计算就难准确，也就失去指导意义。 因此在调试中常采取按负载和经验先设定较长加减速

时间，通过起、停电动机观察有无过电流、过电压报警；然后将加减速设定时间逐渐缩短，以运转中不发生报警为原则，重复操作几次，便可确定出最正确加减速时间。 加速时间就是从变频器输出频率为零上升到最大频率所需的时间，加速时间的定义如图1 (a)所示。减速时间是指从变频器输出频率从最大值下降到零所需的时间，减速时间的定义如图1 (b)所示。在电动机加速时须限制频率的上升速率以防止加速过电流，减速时则限制频率的下降速率以防止减速过电压。 电动机加速度dω/dt取决于加速转矩（Tt、T1），而变频器在启动、制动过程中的频率变化率则根据变频调速系统的要求设置。若电动机转动惯量J大或电动机负载变化率大，按预先设置加速时，有可能出现加速转矩不够的现象，从而造成电动机失速，即电动机转速与变频器输出频率不协调，造成变频器过电流或过电压。因此，需要根据电动机的转动惯量和实际负载合理设置加、减速时间，以使变频器的频率变化率能与电动机的转速变化率相协调。系统的加、减速时间不宜设置得太长，因为时间太长将影响生产效率，特别是变频调速系统频繁启动、制动时。 图1 加、减速时间的定义

变频器加减速时计算设置

变频器加减速时间计算和设置 加速时间就是输出频率从0上升到最大频率所需时间，减速时间是指从最大频率下降到0所需时间。通常用频率设定信号上升、下降来确定加减速时间。在电动机加速时须限制频率设定的上升率以防止过电流，减速时则限制下降率以防止过电压。 加速时间设定将加速电流限制在变频器过电流容量以下，不使过流失速而引起变频器跳闸。 减速时间设定是防止平滑电路电压过大，不使再生过压失速而使变频器跳闸。 加、减速时间是有公式可进行计算的，举个例: 以风机、泵类(平方转矩负载)加速时间为例，其算式为: 给定加速时间≥GD的平方乘电机最大转速／375乘最小加速转矩 式中: 给定加速时间(s) GD的平方----飞轮转矩(kg.m的平方) 最小加速转矩(kg.m) 从公式可看出公式复杂，且公式中有的数值在调试现场很难确定，这样计算就难准确，也就失去指导意义。 因此在调试中常采取按负载和经验先设定较长加减速时间，通过起、

停电动机观察有无过电流、过电压报警；然后将加减速设定时间逐渐缩短，以运转中不发生报警为原则，重复操作几次，便可确定出最佳加减速时间。 加速时间就是从变频器输出频率为零上升到最大频率所需的时间，加速时间的定义如图1 (a)所示。减速时间是指从变频器输出频率从最大值下降到零所需的时间，减速时间的定义如图1 (b)所示。在电动机加速时须限制频率的上升速率以防止加速过电流，减速时则限制频率的下降速率以防止减速过电压。 电动机加速度dω/dt取决于加速转矩（Tt、T1），而变频器在启动、制动过程中的频率变化率则根据变频调速系统的要求设置。若电动机转动惯量J大或电动机负载变化率大，按预先设置加速时，有可能出现加速转矩不够的现象，从而造成电动机失速，即电动机转速与变频器输出频率不协调，造成变频器过电流或过电压。因此，需要根据电动机的转动惯量和实际负载合理设置加、减速时间，以使变频器的频率变化率能与电动机的转速变化率相协调。系统的加、减速时间不宜设置得太长，因为时间太长将影响生产效率，特别是变频调速系统频繁启动、制动时。