（1）.風(fēng)機、水泵專用節(jié)電器節(jié)能原理：

    現(xiàn)有風(fēng)機、水泵系統(tǒng)電機都是通過改變電機的管網(wǎng)特性曲線來實現(xiàn)對用量的調(diào)節(jié)，這種辦法是通過調(diào)節(jié)擋風(fēng)板的開關(guān)程度來實現(xiàn)的，如圖1所示：風(fēng)機、水泵類系統(tǒng)電機在管網(wǎng)特性曲線R1工作時，工況點為M1，其用量、壓力分別為Q1、H1。如果要減少流量，可將系統(tǒng)電機用量的擋板關(guān)小，管網(wǎng)特性曲線變?yōu)镽2，工作點移至M2，流量和壓力變?yōu)镼2、H2。其實質(zhì)是人為地增加或減少電機的管網(wǎng)阻力，而電機的性能曲線（H—Q曲線）不變，工作點沿著電機的性能曲線（H—Q曲線）由M1移到M2，繼續(xù)關(guān)小擋風(fēng)板，特性曲線變?yōu)镽3，工況點移至M3，從而達(dá)到調(diào)節(jié)流量的目的。這種方法結(jié)構(gòu)簡單，操作容易，目前大多數(shù)用戶現(xiàn)運行的風(fēng)機、水泵用量調(diào)節(jié)都采用這種方法，但是此種方法由于人為地增加了電機用量的管網(wǎng)阻力，多消耗了一部分能量，故很不經(jīng)濟，尤其是風(fēng)機、水泵類電機用量變化較大時，損耗的功率更大。

 

圖1 改變風(fēng)機、水泵電機的管網(wǎng)的特性曲線   

（2）．通過改變用量和轉(zhuǎn)速來實現(xiàn)對風(fēng)機、水泵電機用量調(diào)節(jié)

當(dāng)風(fēng)機、水泵類電機的轉(zhuǎn)速改變時，其性能曲線的變化如圖2所示，當(dāng)電機轉(zhuǎn)速為n1時，風(fēng)機、水泵類電機用量曲線與管網(wǎng)特性曲線R1相交于M1點，其電機用量分別為Q1、H1，電機的軸功率P1與Q1、H1的乘積成正比，在圖中可以用面積H1M1Q1O來表示。若工藝變更，需要的用量為Q2時，可將電機轉(zhuǎn)速降到n2，電機的性能曲線（H—Q曲線）相應(yīng)下降并與R1相交于M2點，此時用量為Q2，壓力為H2，可見流量、壓力同時下降，達(dá)到用量調(diào)節(jié)的作用。相對于節(jié)流調(diào)節(jié)而言，當(dāng)用量為Q2時，是靠關(guān)閉擋板來實現(xiàn)的，此時管網(wǎng)特性曲線由R1變化到R2，與n1時的電機特性曲線相交于M3，此時用量為Q2，壓力為Hf，由圖2可見，Hf＞H2，即用關(guān)閉擋板來調(diào)節(jié)流量，雖然流量下降了，但壓力相對于調(diào)節(jié)電機轉(zhuǎn)速來說，反而上升了，因而節(jié)能調(diào)速調(diào)節(jié)比節(jié)流調(diào)節(jié)時的壓力要減小ΔH=Hf-H2。在滿足同樣流量Q2的情況下，壓力H2大幅度降低，在假設(shè)效率不變時相應(yīng)的軸功率P2隨著顯著減少，用面積H2M2Q2O表示。節(jié)省的功率△P＝（Hf-H2）×Q2，用面積HfM3M2H2表示，顯然，節(jié)能的效果非常明顯。即節(jié)能調(diào)速調(diào)節(jié)比節(jié)流調(diào)節(jié)時， 電機從電網(wǎng)吸收功率要減少，因此采用節(jié)能調(diào)速調(diào)節(jié)，能把消耗在節(jié)流中的損耗省下來，達(dá)到節(jié)能的目的。由于 值較大，一般約占Hf的30%～40%，因而節(jié)能調(diào)速調(diào)節(jié)是風(fēng)機、水泵電機經(jīng)濟運行的有效途徑。

 

圖2 改變風(fēng)機、水泵電機的轉(zhuǎn)速來改變電機的特性曲線

（3）．不同流量，采用不同調(diào)節(jié)流量方法時的電機輸入功率

　從下表可看出，在降低同樣流量的條件下，采用節(jié)能調(diào)速調(diào)節(jié)流量時可大大降低電機的輸入功率。而在采用擋板調(diào)節(jié)流量時電機的輸入功率幾乎沒有什么變化。從上面表格還可看出，當(dāng)需要的流量減少到 80%時，節(jié)能調(diào)速帶電機的輸入功率減少了幾乎一半。

 

 （4）、節(jié)能改造方案

HLR智能風(fēng)機、水泵專用節(jié)電器可根據(jù)實際需要來調(diào)節(jié)用量和流量，它采用一對一的智能控制方式帶動相對應(yīng)功率的電機，并將閥門的開度都設(shè)置為100%，HLR智能風(fēng)機、水泵專用節(jié)電器將接收手動設(shè)定或PLC的用量信號來改變節(jié)電器的輸出頻率，自動調(diào)節(jié)電動機的轉(zhuǎn)速，達(dá)到按要求調(diào)節(jié)流量的目的。

HLR智能風(fēng)機、水泵專用節(jié)電器由以下部分組成：節(jié)能控制器、PLC可編程控制器、節(jié)能器、電抗器、接觸器、空氣開關(guān)、電纜、按鈕、互感器等。

  PLC控制部分由觸摸屏、電源、CPU、模擬量輸出模塊、開關(guān)量輸入、輸出模塊等組成。其中采用PLC來實現(xiàn)電氣部分的控制。包括五部分：起動、運行、停止、切換、報警及故障自診斷。

各電機的開停選擇，控制參數(shù)的輸入等都在觸摸屏操作，同時顯示運行參數(shù)。

 (5)、風(fēng)機、水泵電機系統(tǒng)節(jié)能改造后的性能

1．流量的保障

節(jié)能在實際使用中要考慮流量與電機的轉(zhuǎn)速的平方成正比的關(guān)系及管損與電機的轉(zhuǎn)速平方成正比的關(guān)系；在風(fēng)機、水泵類電機的流量隨轉(zhuǎn)速的降低而降低的同時管道損失也在降低，因此，系統(tǒng)對風(fēng)機、水泵實際需求一樣要降低；而通過設(shè)定節(jié)電器智能調(diào)節(jié)的方法可保證系統(tǒng)對電機流量的最低需求。

2．控制性能的提高

用電系統(tǒng)運行穩(wěn)定，抗干擾能力強，軟啟動，高效節(jié)能，保護功能完善，可邏輯控制，操作簡單安裝方便，可實現(xiàn)工頻、節(jié)能雙回路控制，可切換使用，安全運行有保證，低噪音，環(huán)保效果顯著等。

3．避免了因調(diào)節(jié)擋板的維護費用的發(fā)生。

4．節(jié)電效果顯著，根據(jù)現(xiàn)場設(shè)備實際運行數(shù)據(jù)和運行工況確定，節(jié)能改造后，一般節(jié)電率可達(dá)到20%--55%之間。

（6）.采用節(jié)能控制技術(shù)的其它益處：

 節(jié)能控制柜軟啟動功能可以消除電機起動對電網(wǎng)的沖擊，并可避免電機因過載而引起的故障；能大幅度延長電機及末端設(shè)備的使用壽命；減小設(shè)備運行噪音及震動，保護了環(huán)境。

1、 節(jié)能控制柜原理

由節(jié)能模塊，壓力變送器、控制系統(tǒng)、電機、螺旋轉(zhuǎn)子組成壓力閉環(huán)控制系統(tǒng)自動調(diào)節(jié)電機轉(zhuǎn)速進行恒壓控制。壓力變送器反饋的壓力與設(shè)定壓力進行比較運算，實時控制節(jié)能控制轉(zhuǎn)速的輸出，從而調(diào)節(jié)電機轉(zhuǎn)速，使用量穩(wěn)定在設(shè)定壓力目標(biāo)值上。

風(fēng)機、水泵節(jié)能控制系統(tǒng)通常以輸出壓力作為控制對象,如下圖所示.由壓力傳感器取出的反饋信號,接至控制器,與預(yù)置的給定信號相比較,經(jīng)控制器調(diào)節(jié)后的綜合信號接至節(jié)能控制柜的給定端,從而調(diào)節(jié)電動機的工作頻率和轉(zhuǎn)速。

2、風(fēng)機、水泵節(jié)能改造后性能優(yōu)化

根據(jù)改造前控制存在的問題結(jié)合生產(chǎn)工藝要求，節(jié)能控制改造后系統(tǒng)可以滿足以下功能：

● 電機節(jié)能控制運行，保持出口壓力穩(wěn)定，壓力波動范圍不超過±0.02Mpa；

● 系統(tǒng)具有節(jié)能和工頻兩套控制回路；

● 系統(tǒng)具有開環(huán)和閉環(huán)兩套控制回路；

● 根據(jù)控制要求，系統(tǒng)電動機具有恒轉(zhuǎn)矩運行特性；

● 為防止諧波干擾電機控制器，節(jié)能控制柜輸入端設(shè)有抑制電磁干擾功能；

●  負(fù)載小時，電機低速運行，保障電機繞組溫度和電機噪音不超過允許的范圍。