由風機的基本理論可知，風機風量qV與轉(zhuǎn)速n的一次方成正比，風壓p與轉(zhuǎn)速n的平方成正比，軸功率P與轉(zhuǎn)速n的三次方成正比，即qV1=qV2n1n2，p1=p2n1n2，P1=P2n1n23。

　　因此，當系統(tǒng)需減少風量時，調(diào)低轉(zhuǎn)速可使風機功率快速降低。例如，當風量與轉(zhuǎn)速均下降到額定值的80時，風機功率降低到額定功率的51;當風量與轉(zhuǎn)速均下降到額定值的60時，風機功率降低到額定功率的21.

　　變頻調(diào)速控制風量與調(diào)節(jié)風門控制風量的節(jié)電原理可通過進行比較說明。風機軸功率正比于管網(wǎng)阻力曲線上的點對應的風壓值p與風量值qV的乘積。點A為額定工作點，此時輸出風量qV1為100，效率最高，軸功率P1正比于p1與qV1的乘積，相當于圖中Ap1OqV1的面積。根據(jù)生產(chǎn)的需要，當風量從qV1減少到qV2時，若減小風門開度，則管網(wǎng)阻力增加，管網(wǎng)阻力特性曲線變?yōu)榍€4，工況點A移至新的工況點B.可以看出，風量降低，風壓增加，軸功率P2和軸功率P1相比減少不多。如果通過變頻調(diào)速技術(shù)來控制風量，由于風門全開，只改變風機轉(zhuǎn)速而不改變管網(wǎng)阻力，風機風量由qV1變到qV2時，風機轉(zhuǎn)速由n1降到n2，風壓-風量曲線下移，工況點A沿管網(wǎng)阻力曲線3移至工況點C，即風量減少時風壓p2降低明顯，軸功率P3(正比于p3與qV2的乘積，相當于圖中面積Cp3OqV2)和軸功率P1相比顯著減少，節(jié)省的功耗P正比于p(p=p2-p3)與qV2的乘積，相當于圖中面積Bp2p3C.

　　變頻調(diào)速技術(shù)的特點及評價特點

　　變頻調(diào)速具有以下特點：(1)調(diào)速范圍廣?？蓱糜诋惒诫妱訖C實現(xiàn)無級調(diào)速;高壓大容量變頻器可以做到在0100額定轉(zhuǎn)速范圍內(nèi)任意調(diào)節(jié)。

　　(2)調(diào)節(jié)精度高、效率高，沒有附加損耗，在正常調(diào)速范圍內(nèi)，變頻裝置的總效率在93以上，功率因數(shù)超過0.95.

　　風機的特性曲線可實現(xiàn)真正的軟啟動，并且啟動轉(zhuǎn)矩大、啟動電流小。

　　(4)設(shè)備發(fā)生故障時可隨時切換以保持運轉(zhuǎn)，適用于不允許停機的場合。

　　(5)容易實現(xiàn)生產(chǎn)過程的自動控制及遠程控制。

　　(6)變頻器預留有控制接口，能為機組實現(xiàn)計算機優(yōu)化控制提供方便。

　　評價

　　應用變頻調(diào)速控制技術(shù)節(jié)能效果明顯、調(diào)節(jié)性能穩(wěn)定、調(diào)節(jié)范圍大、調(diào)節(jié)響應速度快，并能實現(xiàn)自動化控制。

　　當然，變頻調(diào)速技術(shù)也有其不足之處：一是我國電站中大功率電動機供電電壓高，而變頻器開關(guān)器件的耐壓水平較低，造成電壓匹配上的難題;二是高壓大功率變頻調(diào)速技術(shù)的技術(shù)含量高、難度大、成本高，配置低壓變頻器為800元/kW，而配置高電壓電動機變頻器為2000元/kW，配置高壓電動機變頻器的投資為液力偶合器的68倍，但是一般風機的節(jié)能改造都要求低投入高回報，從而造成經(jīng)濟上的難題。

　　隨著變頻裝置國產(chǎn)化工作的加強，不久的將來國內(nèi)可望能生產(chǎn)出技術(shù)先進、性能可靠、價格合理的產(chǎn)品，滿足國內(nèi)對變頻裝置日益增長的需求。

　　結(jié)論，變頻調(diào)速控制技術(shù)在電站風機節(jié)能應用中，具有其他調(diào)節(jié)方式不可比擬的優(yōu)勢。在風機耗電量占有巨大比例的電站中，利用變頻調(diào)速技術(shù)，既可提高設(shè)備效率，又滿足了生產(chǎn)工藝的要求，大大減少了設(shè)備維護、維修費用，經(jīng)濟效益十分明顯，在電力工業(yè)和整個國民經(jīng)濟的發(fā)展中，具有廣闊的應用前景。