能源是國家重要的物質，能源的供需矛盾已成為制約我國社會主義經濟建設的主要因素之一。在能源問題上國務院提出“節約與開發并重”的方針，就是依靠技術進步，把節約能源以解決能源問題作為我國重要的技術經濟政策。 據不完全統計，全國風機、水泵、壓縮機就有1500萬臺電動機，用電量占全國總發電量的40～50%，這些電動機大多在低的電能利用率下運行，只要將這些電動機電能利用率提高10～15%，全年可節電300億KW以上。 　　根據火電設計規程SDJ-79規定，燃煤鍋爐的送、引風機的風量裕度分別為5%和5%～10%，風壓裕度分別為10%和10%～15%。設計過程中很難計算管網的阻力、并考慮到長期運行過程中發生的各種問題，通?？偸前严到y的最大風量和風壓裕度作為選型的依據，但風機的型號和系列是有限的，往往選取不到合適的風機型號時就往上靠，裕度大于20～30%比較常見。因此這些風機運行時，只有靠調節風門或風道擋板的開度來滿足生產工藝對風量的要求。風機機械特性為平方轉矩特性，風機運行時，靠調節風門或者風道檔板的開度來調節風機風量的方法，稱為節流調節。在節流調節過程中，風機固有特性不變，僅僅靠關小風門或擋板的開度，人為地增加管路的阻力，由此增大管路系統的損失，不利于風機的節能運行。 　　采用調速控制裝置，通過改變風機的轉速，從而改變風機風量以適應生產工藝的需要，這種調節方式稱為風機的調速控制。風機以調速控制方式運行能耗最省，綜合效益最高。交流電機的調速方式有多種、變頻調速是高效的最佳調速方案，它可以實現風機的無級調速，并可方便地組成閉環控制系統、實現恒壓或恒流量的控制。 一、風機節電原理 如圖示為風機風壓H-風量Q曲線特性圖: n1-代表風機在額定轉速運行時的特性； n2-代表風機降速運行在n2轉速時的特性； R1-代表風機管路阻力最小時的阻力特性； R2-代表風機管路阻力增大到某一數組時的阻力特性。 風機在管路特性曲線R1工作時，工況點為A，其流量壓力分別為Q1、H1，此時風機所需的功率正比于H1與Q1的乘積，即正比于AH1OQ1的面積。由于工藝要求需減小風量到Q2，實際上通過增加管網管阻，使風機的工作點移到R2上的B點，風壓增大到H2，這時風機所需的功率正比H2Q2的面積，即正比于BH2OQ2的面積。顯然風機所需的功率增大了。這種調節方式控制雖然簡單、但功率消耗大，不利于節能，是以高運行成本換取簡單控制方式。 若采用變頻調速，風機轉速由n1下降到n2，這時工作點由A點移到C點，流量仍是Q2，壓力由H1降到H3，這時變頻調速后風機所需的功率正比于H3與Q2的乘積，即正比于CH3OQ2的面積，由圖可見功率的減少是明顯的。 例如；220kw羅茨風機 VOLTS/AMPS SAGS＆SWELLS波形 測試結果綜合分析 通過電源質量分析軟件對測試數據的分析，羅茨風機額定功率220KW，額定電流400A，運行電流200-400A之間，額定功率因數0.86，實際功率因數只有0.76；功率因數過低造成電能的浪費。 　　風機是傳送氣體的機械設備，從流體力學原理得知，風機風量與電機轉速功率相關：風機的風量（流量）與風機（電機）的轉速成正比，風機的風壓與風機（電機）的轉速的平方成正比，風機的軸功率等于風量與風壓的乘積，故風機的軸功率與風機（電機）的轉速的二次方成正比（即風機的軸功率與供電頻率的二次方成正比）： 　　在供風系統中，對于風機，其風壓（H）、風量（Q）、轉速（n）和軸功率（P）之間存在如下關系： 　　Q＝K1×n 　　H＝K2×n2 　　P＝K3×H×Q＝K1×K2×K3×n3＝K×n3 　　結論:改變風機的轉速就可改變風機的功率 　　根據電學原理交流電機轉速如下： 　　n=60f（1-s）/p 　　式中：n-電機轉速， f-電源頻率， p-電機的極對數， s-轉差率。 　　由公式可見，電機調速有多種，如調壓調速，變極調速，串級調速和變頻調速等。其中變頻調速方式的調速范圍寬，電機效率高、適用面廣，節能效果好。 　　結論:改變風機的運行頻率就可改變風機的轉速。 電機轉速與節能率的關系表 根據上述原理可知改變風機的轉速就可改變風機的功率。 　　例如：將供電頻率由50Hz降為45Hz，則P45/P50=453/503=0.729，即P45=0.729P50 理論上節電率達 29.1%。 　　將供電頻率由50 Hz降為40Hz，則P40/P50=403/503=0.512，即P40=0.512P50 ，理論上節電率達 48.2% 變頻改造方案 　　根據風機配置特作如下變頻改造方案： 　　1）風機上裝設變頻系統（如圖一）； 　　2）設置遠程控制和就地控制兩種方式； 　　3）保留原工頻系統及其聯動方式，且和變頻器系統互為備用。 二、變頻節能系統特點 　　1、采用三品變頻器，調速范圍寬，變頻器調速范圍能適應各種調速設備的要求，頻率范圍0.00-400.00Hz可調； 　　2、控制精度高，三品變頻器的數字設定分辨率為±0.01%,模擬設定分辨率為±0.1%； 　　3、動態特性好，三品變頻器采用自關斷器件IGBT速度快，且采用SPWM控制模式，負載電壓和頻率受控變頻器的CPU，故調節速度快，系統的動態性能好； 　　4、控制功能強，能滿足各種不同的控制系統，通過端子可與各種頻率設定信號連接，如：0～10V，4～20mA。可通過端子控制正反轉等多種操作； 　　5、通過合理調整轉矩提升，轉矩限定功能，電流限幅功能參數，可滿足大起動轉矩，運行中負載突化也不會引起跳閘等事故； 　　6、三品變頻器可與上位計算機或者可編程控制器（PLC）通信，實現遠程設定或修改變頻器參數，監控變頻器的運行狀態等信息，從而組成工業以太網，實現集中控制； 　　7、保護功能齊全，變頻器有25種保護功能，對過壓、欠壓、過流、過載、過熱均能通過計算機高速計算并給予保護，且能對發生故障的原因給予紀錄； 　　8、三品變頻器內部有電機防噪裝置，在線調節載波頻率，實時改變電機的運行噪聲。 三、投資回收分析 　　根據電源質量分析軟件的分析，安裝變頻器後的節電率應該在20%左右，正確的、經過認可的節電率，需待用電的準確計量和生產產量等各項數據統計完畢才能認定。 　　回收計算: 　　1、投入C 　　2、單位時間（月）可節約成本：D=P×24h×30天×S×E 　　注：E—電費=.元/度 S=節電率 　　P=設備功率 　　3、投資回收時間T=月 　　T=C/D 　　T=C/（P×24h×30×S×E）