Time % 70% 20% 10%
Power Used 15.12% 10.24% 8.57%
Total Power Used
33.93%
Rockwell Automation Hengsheng Internal Traing
变频调速水泵的轴功率计算式2
轴功率 = 额定功 ×（ 实际转速N2 ）3× 泵效率
HP2
率HP1
额定转速N1
Rockwell Automation Hengsheng Internal Train7g
例程计算
有一台水泵，其额定功率是30KW，额定输出流量 为300GPM，额定转速是2950转，求出在输出250GPM 时，使用变频调节比使用阀门调节，每年节省的电 费。（假如按这个流量每年运行2000小时，泵的效率 为0.75，每度电价格为0.8元。） 阀门控制： 轴功率：30 ×0.75=22.5KW 每年消耗轴功率为：22.5 ×2000=45，000KWH 每年投入电费：45，000 ×0.8=36，000元
80% Load
95% Load
10% of Time on 60% Load 20% of Time on 80% Load 70% of Time on 95% Load
Load % 60% 80% 95%
HP% =(Load% )3 21.60% 51.20% 85.74%
Time % 10% 20% 70%
Flow Head Input Power
Rockwell Automation Hengsheng Internal Train2g
泵系统工作特性曲线
100 % 扬程
% 流量 100
100 % 功率
% 流量 100 80%
Rockwell Automation Hengsheng Internal Train3g
To Process Valve
To Process
40
20 0
20 40 60 80 100120140160 % 流量
PFrePoercodecbseasscsk Feedback
120
120
100
100
80
% 扬程
60
40
% 80
Input Power
60
40
20
20
0 20 40 60 80 100120140160 % 流量
Power Used 2.16% 10.24% 60.02%
Total Power Used
72.42%
60% Load
70% of Time on 60% Load 20% of Time on 80% Load 10% of Time on 95% Load
Load % 60% 80% 95%
HP% =(Load% )3 21.60% 51.20% 85.74%
变频调速泵系统的工作特性曲线
100 % 扬程
% 流量 100
100 % 扬程
51.2%
% 流量 100 80%
Rockwell Automation Hengsheng Internal Train4g
截流控制 vs 变频控制
120 100 % 80 扬程 60
截流变控频制控制
Fan/Pump Fan/Pump
Rockwell Automation Hengsheng Internal Train8g
例程计算2
变频控制： 轴功率：30 ×（250/300）^ 3× 0.75=10.85KW 每年消耗轴功率为：10.85 ×2000=21,700KWH 每年投入电费：21,700 ×0.8=17,360元 结论： 每年在此流量工作时节省的电费： 36，000-17，360=18，640元
变频器在水泵风机类负载的节能分析
Rockwell Automation Hengsheng Internal Traing
电机转速与流量、压力、耗能的关系
流量 压力 耗能
Q1
N1
=
Q2
N2
电机转速
H1
= H2
100%
N1 2
N2
50%
P1
= P2
N1 3 N2
0% 0%
50% %RPM
100%
Centrifugal Pump/Fan Chart
在恒压供水系统、污水处理厂或相似的系统中 使用变频器应具有很好的推广价值！
Rockwell Automation Hengsheng Internal Tra1in1g
风门控制 VS 变频控制
1：风门控制
2：变频器控制
▪ 例：风机的风量控制方式
电源
变频器
送风
送风机
热交换器 空调鼓风机
冷水 空气
风机，水泵的 所需功率与电 机运转速度的 3次方成正比
P正比N3
Rockwell Automation Hengsheng Internal Traing
风门控制 VS 变频控制
▪ 例：用15KW的电机 (电费0.7元/kWh)
①风门控制 15kW X0.9 X0.7元 X24hr X365日 ≒83,000元
风门控制（出口侧）
②变频器控制 15kW X0.3 X0.7元 X24hr X365日
0 20 40 60 80 100120140160 % 流量
Rockwell Automation Hengsheng Internal Train5g
变频调速水泵的轴功率计算式1
实际流量
× 扬程 ×
液体 比重
轴功率 =
3960 × 泵的效率
Rockwell Automation Hengsheng Interna费用
Rockwell Automation Hengsheng Internal Traing
影响节能效果的主要因素
例1
负荷变化运行图
▪Cas负e 2荷变化幅度 ▪ 低负荷运行时间
60% Load
80% Load
负荷
例2
节能空间 Case 1
时间 95% Load
泵类负载和风机负载都属于 二次方律，所以节能效果相同
Rockwell Automation Hengsheng Internal Train9g
除节能外其他特点
一、有效的消除水锤，保证了系统安全可靠的工作 潜水泵起动时的水锤现象往往容易造成管道松动或破裂甚至损坏 原始方案：电机起动/停止时需开启/关闭阀门来减小水锤的影响 特点： 工作强度大
消 费
节能部分
≒28,000元
电力
变频器控制
风量
Rockwell Automation Hengsheng Internal Traing
风门控制 VS 变频控制
▪ 例：用15KW的电机 (电费0.7元/kWh)
①风门控制 15kW X0.9 X0.7元 X24hr X365日 ≒83,000元 ②变频器控制 15kW X0.3 X0.7元 X24hr X365日 ≒28,000元
难以满足工艺的需要
变频调速方案：根据工艺的需要，使电机软启/软停，消除水锤 特点： 有效消除水锤
降低机械冲击 显著的节电效果 降低电动机的老化
Rockwell Automation Hengsheng Internal Tra1in0g
除节能外其他特点
二、很方便的构建自动控制系统 特点：
免去了许多繁琐的人工操作，消除了许多不安全隐患因素 并使系统始终处于一种节能状态下运行 合理地轮换使用电机延长了设备的使用寿命（如一拖四） 更好的适应了生产需要 方便地与其他控制系统或设备实现闭环自动控制（如恒压供水） 提高了控制精度 提高了产品质量