數(shù)字化節(jié)能風(fēng)機(jī)節(jié)能原理

對(duì)風(fēng)機(jī)進(jìn)行調(diào)速控制屬于減少空氣動(dòng)力節(jié)電方法，是一種較好的節(jié)能方式。它比一般常用的調(diào)節(jié)閥門控制風(fēng)量的方法有著明顯的節(jié)電效果。

數(shù)字化節(jié)能風(fēng)機(jī)調(diào)速節(jié)能曲線圖

圖中曲線1為風(fēng)機(jī)在恒速下風(fēng)壓—風(fēng)量(H-Q)特性，曲線2為恒速下功率—風(fēng)量（N-Q）特性，曲線3為管網(wǎng)風(fēng)阻特性(風(fēng)門開(kāi)度全開(kāi))。假設(shè)風(fēng)機(jī)在設(shè)計(jì)時(shí)工作在A點(diǎn)效率zui高，輸出風(fēng)量Q1為100%，此時(shí)軸功率N1與Q1、H1的乘積面積AH1OQ1必成正比。根據(jù)生產(chǎn)工藝要求，當(dāng)風(fēng)量從Q1減到Q2(例如50%風(fēng)量)時(shí)，如采用調(diào)節(jié)風(fēng)門方法相當(dāng)于增加管網(wǎng)阻力，使管網(wǎng)阻力特性變?yōu)榍€4，系統(tǒng)由原來(lái)的工作點(diǎn)A變?yōu)樾碌墓ぷ鼽c(diǎn)B運(yùn)行。圖中看出，風(fēng)壓反而增加，軸功率與面積BH2OQ2必成正比，減少不多。如采用調(diào)速控制方式，風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速由n1降到n2，根據(jù)風(fēng)機(jī)參數(shù)的比例定律，畫出在轉(zhuǎn)速n2下的風(fēng)壓一風(fēng)量(H-Q)特性如曲線5所示，可見(jiàn)在滿足同樣風(fēng)量必的情況下，風(fēng)壓大幅度降低，功率N3（相當(dāng)于面積CH3OQ2）隨著明顯減少，節(jié)省的功率損耗 N= HQ2與面積BH2H3C成正比，節(jié)能的經(jīng)濟(jì)效益十分明顯。

優(yōu)點(diǎn)

(1)損耗小、效率高
因?yàn)椴捎昧擞来朋w勵(lì)磁，消除了感應(yīng)電機(jī)勵(lì)磁電流產(chǎn)生的損耗；同時(shí)永磁無(wú)刷直流電動(dòng)機(jī)工作于同步運(yùn)行方式，消除了感應(yīng)電機(jī)轉(zhuǎn)子鐵心的轉(zhuǎn)頻損耗。這兩方面使永磁無(wú)刷直流電機(jī)的運(yùn)行效率遠(yuǎn)高于感應(yīng)電機(jī)，小容量電機(jī)的效率提高更明顯。
(2)功率因數(shù)高
由于無(wú)刷直流電機(jī)的勵(lì)磁磁場(chǎng)不需要電網(wǎng)的無(wú)功電流，因此其功率因數(shù)遠(yuǎn)高于感應(yīng)電機(jī)，無(wú)刷直流電機(jī)可以運(yùn)行于1功率因數(shù)，這對(duì)小功率電機(jī)極為有利。無(wú)刷電機(jī)與感應(yīng)電機(jī)相比不但額定負(fù)載時(shí)具有更高的效率和功率因數(shù)，而且在輕載時(shí)更具有優(yōu)勢(shì)。
(3)調(diào)速性能好、控制簡(jiǎn)單
與感應(yīng)電機(jī)的變頻調(diào)速相比，無(wú)刷直流電機(jī)的調(diào)速控制不但簡(jiǎn)單，而且具有更好的調(diào)速性能。
(4)逆變器容量低，因此逆變器成本低
無(wú)刷直流電動(dòng)機(jī)需要矩形波電流，逆變器持續(xù)運(yùn)行時(shí)的電流額定值指的就是這個(gè)矩形波的峰值。感應(yīng)電機(jī)需要正弦波電流，逆變器持續(xù)運(yùn)行時(shí)的電流額定值一般指的是這個(gè)正弦波的有效值。為保持逆變器對(duì)電動(dòng)機(jī)電流的控制能力，逆變器直流電壓與電動(dòng)機(jī)感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)間應(yīng)有足夠的差值。因此無(wú)刷直流電動(dòng)機(jī)梯形波感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)和感應(yīng)電動(dòng)機(jī)正弦波感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)可以達(dá)到的峰值都受到逆變器直流電壓的限制。在這種情況下，若假定無(wú)刷直流電動(dòng)機(jī)和感應(yīng)電動(dòng)機(jī)電流的峰值相等，則前者功率輸出要比后者高出33%，也就是說(shuō)，同一臺(tái)整流器/逆變器可以驅(qū)動(dòng)比感應(yīng)電機(jī)輸出功率高出33%的無(wú)刷直流電動(dòng)機(jī)。

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