根據流體力學理論，電機軸功率P和風量Q、壓力H之間的關系為： P=K＊H＊Q/η 其中K為常數； η為效率。 它們與轉速N之間的關系為： Q1/Q2=N1/N2 H1/H2=（N1/N2）2 P1/P2=（N1/N2）3 圖中曲線1為風機在恒速下壓力,H和流量Q的特性曲線，曲線2是管網風阻特性（閥門開度為100%）。假設風機在設計時工作在A點的效率最高，輸出風量Q1為100%，此時的軸功率P1=Q1＊H1與面積AH10Q1成正比。根據工藝要求，當風量需從Q1減少到Q（例如70%）時，如采用調節(jié)閥門的方法相當于增加了管網阻力，使管網阻力特性變到為曲線3，系統(tǒng)由原來的工況A點變到新的工況B點運行，由圖中可以看出，風壓反而增加了，軸功率P2與面積BH20Q2成正比，減少不多。 如果采用變頻調速控制方式，將風機轉速由N1降到N2，根據風機的比例定律，可以畫出在轉速N2下壓力H和流量Q特性如曲線4所示，可見在滿足同樣風量Q2的情況下，風壓H3將大幅度降低，功率P3（相等于面積CH30Q2）也隨著顯著減少，節(jié)省的功率△P=△HQ2與面積BH2H3C成正比，節(jié)能的效果是十分明顯的。 由流體力學可知，風量Q與轉速的一次方成正比，風壓H與轉速的平方成正比，軸功率P與轉速的立方成正比，當風量減少，風機轉速下降時，起功率下降很多。 例如風量下降到80%，轉速也下降到80%時，則軸功率下降到額定功率的51%；如風量下降到50%，功率P可下降到額定功率的13%，當然由于實際工況的影響，節(jié)能的實際值不會有這么明顯，即使這樣，節(jié)能的效果也是十分明顯的。 因此在有風機、水泵的機械設備中，采用變頻調速的方式來調節(jié)風量和流量，在節(jié)能上是一個最有效的方法。 二、工作原理 1、Invt節(jié)能控制器采用最新電腦控制技術，利用壓力傳感器信號及有關電氣控制信號，根據供水管道的壓力值控制水泵電機轉速，將壓力維持在所需的壓力值上，將平時不必消耗的能量節(jié)省下來，從而達到節(jié)電的目的。 2、基本工作原理框圖： 3、 Invt節(jié)能控制器特點： l 保留原有控制程序不變，安裝簡便。采用市電/節(jié)能控制方式，以備故障時不影響生產。 l 利用電氣控制，可將原有開、關式壓力控制改為連續(xù)壓力控制，壓力控制更精確，供水壓力更平穩(wěn)。 l 軟起動裝置，無級調速控制，可避免啟動電流沖擊。 l 系統(tǒng)功率因數大大提高，幾乎沒有無功損耗。 l 操作方便，高效的計算機控制，故障率幾乎為零。同步運行，不需任何調節(jié)。 三、節(jié)電效果預測 Invt節(jié)能控制器可最大程度上降低水泵的耗電量，由于實現了無級調速控制，水泵的耗電量就與設備使用情況密切相關。經加裝Invt節(jié)能控制器進行節(jié)電改造后，我們預計總體上的節(jié)電效果一般可達到25%～65%，有些可達到更高的水平。