这篇文章说的对吗？ 点击：2678 | 回复：26
发表于：2003-02-10 09:54:00
楼主
这是《自动化博览》第四期《水位控制的变频调速系统》技术讲座，作者：周久艳，张燕宾
其中一节产述：把同等体积的水用同一电机提升到同一高度，只要将电机转速用变频调低20%，就可节电36%。我对此说法有怀疑，根据能量守恒定律，做的功应该是一样的，不可能节电。摘录原文如下，请大家给考证。
采用变频调速的节能分析
1、节能分析的依据
如上所述，可以看出：在分析变频调速水位控制的节能问题时，应以在不同转速下提供相同容积的水作为比较的基础。设：V为下限水位与上限水位之间水的容积（从水库中用泵抽到水箱中水的总体积），Q1为转速等于N1时的流量，T1为以流量Q1供满容积V的水所需的时间；Q2为转速等于N2时的流量，T2为以流量Q2供满容积V的水所需的时间，则：
V=Q1T1=Q2T2
2、节能计算举例
当电机在额定转速（N1=NN）时，则：
供水流量为额定流量，即Q1=QN；
供满容积V的水所需的时间为T1=1小时；
消耗的电功率为额定功率P1N；
供满容积V的水消耗的电能为：W1=P1*1
当电机的转速下降为N2=0.8NN时，则：
供水流量为Q2=0.8Q1；
供满容积V的水所需的时间为T2=1/0.8=1.25小时；
消耗电功率为P2=（0.8）3P1N=0.512P1N
供满容积V的水消耗的电能为：W2=0.512PN*1.25=0.64W1
因此，可节约电能：△W=W1-W2=0.36W1，即节约电能36%。
此外，全速运行时由于起动比较频繁，起动电流大而引起的功率损失以及对设备的冲击等，在变频调速时均可避免。
可见，水位控制采用变频调速后，节能效果相当可观。
发表于：2003-02-10 09:54:00
26楼
我的观点如下：
周久艳，张燕宾举例计算的关键是压强与流量平方成正比。
1、 假设压强p作为流量的函数关系为f(Q)
p=f(Q)=k1∙h+k2∙Q+k3∙Q↑2 ∙
这里，h是扬程，k1,k2,k3是常数。
第1项与扬程有关，第2项与管损等有关，第3项是以流体力学为依据的。
2、Q正比于电动机转速n，Q=k4∙n
3、完成V体积水的输送（抽取或扬升）所需要的时间为T，T=V/Q。
4、电动机的输出功率为Pd=pQ。变频器输入功率为Pd/et。
et=et1∙et2∙et3为总效率。et1为变频器效率，et2为电动机效率，et3为水泵效率。
5、假定出水口水流动能是可忽略的，则输送V体积水的电能消耗为
W=Pd∙T= f(Q) ∙Q∙T/et= f(Q) ∙V/et=( k1∙h+k2∙Q+k3∙Q↑2) ∙V/et
=[( k1∙h/et+k2∙Q/et+k3∙Q↑2/et)] ∙V=[( k1∙h/et)+(k2∙ k4∙n /et)+(k3∙ k4↑2∙n↑2/et)] ∙V
6、结论：
（1） 电机转速 降低，可使k2∙ k4∙n和k3∙ k4↑2∙n↑2有所降低，对节能有利。如果上式第3项是主要的，则周久艳，张燕宾举例计算就是基本正确的。
（3） 不能不考虑效率et，et是n的函数，电机效率et2 作为转速n的函数的大体曲线形状是众所周知的，电动机的最高效率大约发生在n=0.9ned。转速nd降低会造成效率et2下降，对节能不利。如果电动机直挂电网，变频器的能耗就不存在，上式中的et1=1。
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