英威腾变频器用于恒压供水节电改造方案

一、能原理 根据流体力学理论，电机轴功率P和风量Q、压力H之间的关系为： P=K*H*Q/η 其中K为常数； η为效率。 它们与转速N之间的关系为： Q1/Q2=N1/N2 H1/H2=（N1/N2）2 P1/P2=（N1/N2）3 图1 图中曲线1为风机在恒速下压力,H和流量Q的特性曲线，曲线2是管网风阻特性（阀门开度为100%）。假设风机在设计时工作在A点的效率最高，输出风量Q1为100%，此时的轴功率P1=Q1*H1与面积AH10Q1成正比。根据工艺要求，当风量需从Q1减少到Q（例如70%）时，如采用调节阀门的方法相当于增加了管网阻力，使管网阻力特性变到为曲线3，系统由原来的工况A点变到新的工况B点运行，由图中可以看出，风压反而增加了，轴功率P2与面积BH20Q2成正比，减少不多。 如果采用变频调速控制方式，将风机转速由N1降到N2，根据风机的比例定律，可以画出在转速N2下压力H和流量Q特性如曲线4所示，可见在满足同样风量Q2的情况下，风压H3将大幅度降低，功率P3（相等于面积CH30Q2）也随着显著减少，节省的功率△P=△HQ2与面积BH2H3C成正比，节能的效果是十分明显的。 由流体力学可知，风量Q与转速的一次方成正比，风压H与转速的平方成正比，轴功率P与转速的立方成正比，当风量减少，风机转速下降时，起功率下降很多。 例如风量下降到80%，转速也下降到80%时，则轴功率下降到额定功率的51%；如风量下降到50%，功率P可下降到额定功率的13%，当然由于实际工况的影响，节能的实际值不会有这么明显，即使这样，节能的效果也是十分明显的。 因此在有风机、水泵的机械设备中，采用变频调速的方式来调节风量和流量，在节能上是一个最有效的方法。 二、工作原理 Invt节能控制器采用最新电脑控制技术，利用压力传感器信号及有关电气控制信号，根据供水管道的压力值控制水泵电机转速，将压力维持在所需的压力值上，将平时不必消耗的能量节省下来，从而达到节电的目的。 2、基本工作原理框图（图2） 图2（基本工作原理框图） 3、 Invt节能控制器特点： l 保留原有控制程序不变，安装简便。采用市电/节能控制方式，以备故障时不影响生产。 l 利用电气控制，可将原有开、关式压力控制改为连续压力控制，压力控制更精确，供水压力更平稳。 l 软起动装置，无级调速控制，可避免启动电流冲击。 l 系统功率因数大大提高，几乎没有无功损耗。 l 操作方便，高效的计算机控制，故障率几乎为零。同步运行，不需任何调节。 三、节电效果预测 Invt节能控制器可最大程度上降低水泵的耗电量，由于实现了无级调速控制，水泵的耗电量就与设备使用情况密切相关。经加装Invt节能控制器进行节电改造后，我们预计总体上的节电效果一般可达到25%～65%，有些可达到更高的水平。