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采用不同方法时电机的能耗示意图
1. 输出端风门控制时的电机的输入功率
2. 输入端风门控制时的电机的输入功率 3. 变频器调速时电机的输入功率
1.0
P1
4. 滑差调速控制时电机的输入功率
变频调速最节能
电 动 机 输 出0.50 功 率
1
2
P2
4
3
P3
(pu)
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计算范例--节能效果
年节能千瓦时 = 501,000-249,000 = 252,000
年节约电费 = 252,000*0.65=163,800元 （电费按 0.65元/小时计算）
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0 风量Q(pu) 0.5
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1.0
7
计算范例--命题
某风机由一台75KW电动机拖动，原由风门控制风 量。昼夜运行，每年运行时间约8000小时，其 中4000小时需风量85%，另4000小时需风量60%
。现进行节能改造，即将所有风门全开，由变
频器调节电机和风机的转速，从而调节风量。 取得的节能效果计算如下：
风机系统的风量调节方法 及其节能效果比较
风机系统特性曲线
曲线一为风门全部打开时管网压力与风
量关系曲线 曲线二为风机全速运行时压力与风量关 系曲线 二者的交点为风机系统的额定工作点 虚线与坐标轴所围的面积为额定工作状 态时的能耗，即电机的额定输出功率 1.0
风机满速运行曲线 R（额定点）
0.75
压 力 0.50 0.25 0.25 0.5
送风阻 抗曲线
P(pu)
0
0.75
风量Q(pu)
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调节风量和压力的方法
控制入口风门
控制出口挡板 调节风机转速
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控制入口或出口风门
相当于改变管网的阻抗特性
增大管网的阻力 初期投资少 控制简单 能量消耗在管网和风门中 虚线与坐标轴所围面积即为能耗值 随着风量的减少，风压增大，对管 1.0 压 力 r2 r1
R
0.50
送风阻 抗曲线
P(pu)
网有损害
造成能源浪费
0 风量Q(pu) 0.5
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Q2
Q1 1.0
4
通过调节风机的转速改变流量
相当于改变风机的压力与流量的关系 不改变管网的阻抗特性 随着转速的降低，风机的特性曲线下移 随着转速的降低，风量减少 随着转速的降低，风压也减少 随着转速的降低，能耗大大降低 转速调节通过变频器实现 连续精确地调速，可精确地控制风量 1.0 压 力 0.50
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计算范例--风门控制
风门控制总能耗
= 75KW(85%流量）*91%*4000小时+
75KW(60%流量）*76%*4000小时 = 273,000+228,000千瓦时 = 501,000千瓦时
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9
计算范例--变频调速
使用变频器调节风机转速时电动机的耗电量 = 75KW*(85%流量）*61%*4000小时+ 75KW*(60%流量）*22%*4000小时 = 183,000+66,000 = 249,000千瓦时
送风阻 抗曲线 R
P(pu)
0 风量Q(pu) 0.5 Q2
Q1 1.0
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风量、压力、转速、转矩之间的关系
Q=C1*n p=C2*T=C3*n2 P=T*n=C4*n3 Q---风量 p---压力 n---转速 T---转矩 P---轴功率 p---压力(Pa) effc---风机的效率 effb---传动装置的效率 P=Q*p/(effc*effb)*10-3 Q---风量(m3/s)