目前我國的電動(dòng)機(jī)用電量占全國發(fā)電量的60％以上，其中風(fēng)機(jī)水泵設(shè)備年耗電量占全國電力消耗的三分之一。這種情況主要原因是：風(fēng)機(jī)水泵等設(shè)備傳統(tǒng)的調(diào)速方法是通過調(diào)節(jié)入口或出口的擋板和閥門的開度來調(diào)節(jié)給風(fēng)量和給水量，這樣輸出的能源大量消耗在擋板和閥門的截流過程中，很多一部分能源給浪費(fèi)掉了。
國家大力提倡綠色環(huán)保，節(jié)能環(huán)保，采用變頻器驅(qū)動(dòng)具有很高的節(jié)能空間，被國家大力推崇，中國國家能源法明確規(guī)定風(fēng)機(jī)泵類負(fù)載應(yīng)該采用電力電子調(diào)速。變頻器設(shè)備同時(shí)也被廠家大量應(yīng)用。目前許多行業(yè)均已采用變頻調(diào)速裝置取代傳統(tǒng)方式。
變頻調(diào)速節(jié)能裝置的節(jié)能原理
1.變頻器節(jié)能
風(fēng)機(jī)水泵電機(jī)的耗電功率與轉(zhuǎn)速近似成立方比的關(guān)系。由流體力學(xué)可知，功率P=流量Q╳壓力H，流量Q與轉(zhuǎn)速N的一次方成正比，壓力H與轉(zhuǎn)速N的平方成正比，功率P與轉(zhuǎn)速N的立方成正比，當(dāng)水泵的效率一定，調(diào)節(jié)流量下降時(shí)，轉(zhuǎn)速N可成比例的下降，而此時(shí)軸輸出功率P成立方關(guān)系下降。
2.軟啟動(dòng)節(jié)能
由于電機(jī)為直接啟動(dòng)或Y/D啟動(dòng)，啟動(dòng)電流相當(dāng)于四道七倍額定電流，啟動(dòng)時(shí)會(huì)對機(jī)電設(shè)備和供電電網(wǎng)造成嚴(yán)重的電流沖擊，對電網(wǎng)容量要求過高，啟動(dòng)時(shí)產(chǎn)生的大電流會(huì)對擋板和閥門的損害極大，對機(jī)器設(shè)備、線路管路的使用壽命非常不利。安裝變頻器裝置后，可以利用變頻器的軟啟動(dòng)功能將使啟動(dòng)電流從零開始慢慢加大電流，最大值也不會(huì)超過額定電流，減輕了對電網(wǎng)的沖擊和對供電容量的要求，這樣即節(jié)省了電能，同時(shí)延長了機(jī)器設(shè)備和擋板閥門的使用壽命。
3.功率因數(shù)補(bǔ)償節(jié)能
無功功率不但增加線損和設(shè)備的發(fā)熱，更主要的是功率因數(shù)的降低導(dǎo)致電網(wǎng)有功功率的降低，大量的無功電能消耗在線路當(dāng)中，設(shè)備使用效率低下，同時(shí)浪費(fèi)電能非常嚴(yán)重，安裝使用風(fēng)機(jī)水泵變頻器后，由于變頻器內(nèi)部濾波電容的作用，減少了無功損耗，增加了電網(wǎng)的有功功率。