调速风机

改变叶轮转速的风机

调速风机，能够改变叶轮转速的风机称为调速风机。

意义

风机(包括泵类)耗电量占全国总发电量的40%左右，是全国耗电最大的工业装备。展望未来，我国电能的供需形势十分严峻；另一方面，我国能源使用不合理和浪费现象十分严重，节约潜力很大，特别是耗电量巨大的风机、泵类等的运行效率比国外低10%~30%，节电潜力经初步计算约为300~400亿度，因此在风机(及水泵)上实行节能、节电、降耗是一个紧迫的任务，对缓解我国电能的供需矛盾、推进我国现代化建设、缩小我国和发达国家的差距具有非常现实和深远的意义。

节能原理

对风机进行调速控制属于减少空气动力节电方法，是一种较好的节能方式。它比一般常用的调节阀门控制风量的方法有着明显的节电效果。

图1中曲线1为风机在恒速下风压—风量(H-Q)特性，曲线2为恒速下功率—风量（N-Q）特性，曲线3为管网风阻特性(风门开度全开)。假设风机在设计时工作在A点效率最高，输出风量Q1为100%，此时轴功率N1与Q1、H1的乘积面积AH1OQ1必成正比。根据生产工艺要求，当风量从Q1减到Q2(例如50%风量)时，如采用调节风门方法相当于增加管网阻力，使管网阻力特性变为曲线4，系统由原来的工作点A变为新的工作点B运行。图1中看出，风压反而增加，轴功率与面积BH2OQ2必成正比，减少不多。如采用调速控制方式，风机转速由n1降到n2，根据风机参数的比例定律，画出在转速n2下的风压一风量(H-Q)特性如曲线5所示，可见在满足同样风量必的情况下，风压大幅度降低，功率N3（相当于面积CH3OQ2）随着明显减少，节省的功率损耗 N= HQ2与面积BH2H3C成正比，节能的经济效益十分明显。

风机种类

调速风机大体上可分为两类：一类是电动机的转速不变，而在风叶与电机之间加装可以变速的耦合器。另一类是由电动机变速带动风机一起变速。

而电动机调速方式又包括交流调速和直流调速。在直流调速中，又有有刷直流电动机调速和无刷直流电动机调速之分；而在交流调速方法中，比较常用的有变极调速、串级调速、变频调速和调压调速四种。

优势

(1)损耗小、效率高

因为采用了永磁体励磁，消除了感应电机励磁电流产生的损耗；同时永磁无刷直流电动机工作于同步运行方式，消除了感应电机转子铁心的转频损耗。这两方面使永磁无刷直流电机的运行效率远高于感应电机，小容量电机的效率提高更明显。

(2)功率因数高

由于无刷直流电机的励磁磁场不需要电网的无功电流，因此其功率因数远高于感应电机，无刷直流电机可以运行于1功率因数，这对小功率电机极为有利。无刷电机与感应电机相比不但额定负载时具有更高的效率和功率因数，而且在轻载时更具有优势。

(3)调速性能好、控制简单

与感应电机的变频调速相比，无刷直流电机的调速控制不但简单，而且具有更好的调速性能。

(4)逆变器容量低，因此逆变器成本低

无刷直流电动机需要矩形波电流，逆变器持续运行时的电流额定值指的就是这个矩形波的峰值。感应电机需要正弦波电流，逆变器持续运行时的电流额定值一般指的是这个正弦波的有效值。为保持逆变器对电动机电流的控制能力，逆变器直流电压与电动机感应电动势间应有足够的差值。因此无刷直流电动机梯形波感应电动势和感应电动机正弦波感应电动势可以达到的峰值都受到逆变器直流电压的限制。在这种情况下，若假定无刷直流电动机和感应电动机电流的峰值相等，则前者功率输出要比后者高出33%，也就是说，同一台整流器/逆变器可以驱动比感应电机输出功率高出33%的无刷直流电动机。

产品开发

ESV调速风机是由重庆海润节能技术股份有限公司针对中国建筑特征，引进国内外先进高科技技术、元器件产品而自主创新研发的新一代通风产品。主要功能为：解决建筑室内的空气安全和空气品质；降低通风空调的能耗；提高现代智能建筑的信息数字化。ESV系统主要应用于医院、写字楼、宾馆、商场、别墅、公寓等建筑中。

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