泵和风机被广泛使用在企业的生产过程中，但这类设备的电能消耗非常大，其能耗占企业总能耗的比例很大。当前，我国正在深化市场经济体制改革，市场竞争已经可以用“激烈”二字来形容。因此，企业要提升自身竞争力，必须优化生产工艺和流程，降低生产过程中的能耗，降低生产成本，提高产品的价格竞争力。

1、变频器（VFD）的功能

VFD常用于实现电机控制。实现电机控制的方法是改变功率输出的频率。在企业生产过程中，必须追求对电机更好的控制，而要实现对整个电机更好的控制，就必须使用VFD，VFD可以实现被控交流电机的过流电压保护、过载保护和变频调速，同时VFD负责调节整个系统的综合利用率和工作效率。

2种不同的VFD

2.1不同开关模式下VFD的分类

不同的开关有不同类型的逆变器。按照开关分类，逆变器可分为四种类型:一是SPWM控制逆变器；第二，PAM控制VFD；第三，空间矢量脉宽调制控制VFD；第四，PWM逆变器。在四种不同类型的VFD中，PAM控制是脉冲幅度调制，通过改变脉冲串的幅度来调制波形和输出值，从而实现VFD的变频功能；与PAM控制不同，PWM控制是脉宽调制控制，即在调节波形和输出时，可以改变脉宽来实现VFD的变频功能。在PWM的基础上，改变调制脉冲后，就是SPWM控制。为了实现正弦波输出，需要遵循正弦规律，安排合适的脉冲宽度对波形进行滤波输出，在生产中经常应用于支路交流逆变器。SVPWM控制是空间矢量脉宽调制。作为PWM技术调制的一种方法，在电机的三相定子绕组中插入PWM，促使定子中产生旋转磁场，从而驱动电机旋转。

2.2根据工作原理对VFD进行分类。

根据工作原理，VFD可以分为三种:第一种是矢量控制VFD，第二种是V/f控制VFD，第三种是转差频率控制VFD。V/f控制VFD可以保证频率与输出电压正相关，从而可以实现电机磁通的一致性，有效避免磁通弱、饱和的问题。所谓转差调速，就是在调速时改变异步电动机的转差，速度决定转差要求。转差频率控制技术可以在一定程度上改善系统的动静态性能。矢量控制逆变器最重要的特点是DC电机的速度控制。根据矢量变化法对异步电动机定子绕组电流进行分解，可以实现DC电机的磁场电流分量。

3.风机泵变频节能工作原理分析

风机和水泵变频节能有两种方式:一种是软启动，一种是变频。作者具体介绍了这两种节能方法的节能原理如下:

3.1关于软启动节能

由于电机是通过Y/D或直接启动，4 ~ 7倍的额定电流为启动电流，会对供电电网和机电设备产生巨大影响。如果供电能力很高，启动时会造成很大的损坏，如阀门、挡板被电流和振动损坏，从而缩短设备的使用寿命。安装变频节能装置后，VFD的软启动功能可以在一开始自动将启动电流调整为0，这样就不用担心产生的电流会超过额定电流，在一定程度上减少了对电网的影响，起到了延长阀门和设备使用寿命的作用，从而节省了VFD维护的相关费用。

3.2关于变频节能

流体力学中有一个公式，就是p = h× q，专业人士都知道p、h、q之间有一定的关系，而且都是成正比的，只是大小不同。如果水泵的效率是一个固定值，那么当调节流量降低时，转速N也会降低，输出功率P也会降低，这就是三次关系的下降。也就是说，水泵的转速和水泵电机的功耗率是立方。

4风机和泵的变频调速和节能

4.1调节风扇和水泵流量的方法

调节风机和泵流量的方法有很多，各有各的优点，常用的有三种:(1)交流电机变频调速；(2)调节水泵、风机转速时，采用电磁滑差离合器，但这种情况下电机匀速运行；(3)调节风机挡板时，如果采用传统的机械方法，可以调节水泵和导流板的阀门开度。在节电率相同的情况下，装机容量和电能节约将成为最大值。因此，在生产过程中，应广泛应用高压变频调速节能技术，将变频调速应用于大容量压缩机、水泵和风机，以达到节能的目的。

4.2变频调速在风机和泵节能中的应用

以流体理论为基本出发点，可以用三次函数来表示离心风机和泵的轴功率与转速的关系。研究表明，转差后液压调速的效率会随着调速方案效率的变化而降低。当转速降至50%时，变频调速器将显示出更高的效率。这样，就会发现什么都没变。因此，变频调速是所有调速方案中节能效果最好的。结合实例，当同一个水泵和风机的转速流量和轴功率均为100%时，如果将转速流量调整为50%，轴功率将降低到50%。但是，如果将转差率调整到50%，则只需要从电网中吸取大约25%的电力。如果通过变频将流量降低到50%，则只需要从电网中吸取大约10%的电力。因此不难发现，变频调速有着无可比拟的优势。

5变频调速与环保

在企业总用电量中，电机驱动的能耗占很大比例。我们有理由相信，天然气、煤炭、石油和其他燃料的枯竭很大程度上是由于过度的电力消耗。二氧化氮和二氧化碳的过量排放会造成严重的空气污染，对大气臭氧层造成不可挽回的严重破坏，对人类生活造成极其不利的影响。目前，日益严重的环境问题已经影响到人们的日常生活，但随着人们环保意识的不断提高，越来越多的人开始关注环境问题，积极参与环境保护。因此，在企业的生产过程中，企业应广泛采用变频调速节能技术，既有效节约能源，又减少污染排放，起到保护环境的作用。

6结论

综上所述，泵、风机等设备的节能运行是通过变频调速技术实现的，受到国家和政府的广泛重视。实践表明，将变频器应用于泵和风机的驱动控制，可以取得明显的节能效果，是一种应用广泛的调速方法。变频调速技术有很多优点，不仅可以提高设备的运行效率，还可以最大限度地满足企业对高效生产的需求。同时可以有效降低设备的维护和维修成本，有效延长其使用寿命，可谓一举两得。在国内外，变频调速技术已经并将继续受到人们的关注，它也将在我国经济建设中发挥重要作用。