科技的不断进步，经济发展越来越迅速基础设施不断加速，建材行业也得到空前的发展。但是突出的矛盾显现出来，能源的供应尤其是电力的供应与不断发展的建材行业日益扩大的生产规模形成一个矛盾。电子科技的不断进步，变频器日渐成熟和越来越广泛应用对这个问题找到了一个出路。谈到节能就不能与电机拖动负载分开，下面是负载类型与电能消耗的关系 

　　一、负载与电能消耗关系 

　　负载类型与节能关系 

　　生产机械是各式各样，种类繁多的，但负载类型主要有三类，它们与节能的关系见表1。 

　　表1中的P（KW）、M（n·m）、n（r/min），也可从公式 P=M·n/9550中求得。 

　　表1 负载类型与节能关系 


　　 



　　二、几种典型负载与节能的分析 

　　1、各种风机、泵类负载，因P ∝n3，故应用变频器后，节电效果显著，见表2。表2为风机泵类应用变频器后，在不同流量Q*，转速n*，轴功率P*（额定值的相对值百分数）以某频率值时的节电率。 

　　表2 风机、泵类负载应用变频器后的节电率 

　　 



　　表2数值是按公式P*=n*×0.0001，N=1-P 计算而得的，实际应用中可能稍有误差。例转速n* 为90时，相应频率值为45Hz，则P*=903×0.0001=73%，所以N=1-73=27%，一般风机，泵类节电率按工况条件的不同，可达30%或以上。 

　　2、空压机、挤出机、搅拌机等因P∝n，所以节率N=n*%，一般控制在≤20%。 

　　3、破碎机、粉碎机、冲压床、落料机、剪切机等负载，具有周期波动性，节电率与波动性大小有关，可见表3。而且采用闭环控制时，相对节电率可大些。

表3 负载波动性与节电率的关系 

　　 

　

　 



　　　　　　　　　　　　　　图1 功率波动示意图 

　　4、阶梯负载且处于满载与空载交替工作方式见图4： 

　　 

　　图2 阶梯负载工作方式示意图 

　　这类负载例如有贮气罐的空压机，定容积水箱，水池，水塔等工作时间T1满负荷PH，一定压力（流量容积）自动卸荷，电动机空载P0，时间为T2。我们采用降速降流量并适当延长工作时间T1′，缩短空载时间T2′的方法来实现节电。经实际经验可有15-20%的节电率。而且T2〈T1 ，一般T2=（1/3~1/4）T1 

　　5、高位水箱，水池，水塔等间歇负载，在不工作时间≥工作时间的条件下，如采用降速降流量来延 

　　长工作时间，缩短不工作时间的运行方式，约有20~30%的节电率。 

　　6、人为的负荷转移来实现节电方法。 

　　电动机处于满负荷或超负荷，而且压力，流量亦无富余度，使用变频器后没办法实现节电。但备用 

　　泵较多，那就可采用人为的负荷转移来实现节电。 

三、水泥厂变频器应用 

　　1、变频器在立窑罗茨风机上的应用 

　　我国的大多数2KT/D以下水泥厂在立窑上配备有160~220KW罗茨风机（产量较大的生产线立窑上配套使用的风机功率更大），传统的风量控制方法是依靠放风阀进行调节。由于罗茨风机的风量较为恒定，而煅烧时根据窑内情况需要随时调节风量，当窑内需要减少风量时，是通过放风阀放走多余的风量，造成严重的能源浪费。水泥立窑煅烧熟料所耗的电能中，罗茨鼓风机的电能消耗占60%左右，随着电价的调整（整体上是上升趋势），电费在水泥生产中所占生产成本的比重将越来越高。因此降低鼓风机的能源消耗成为提高企业经济效益的重要环节。工艺要求风量随窑内条件进行调节，调节风机的鼓风量，对罗茨风机可由变频器改变风机的供电电源频率来进行无级调速来调节风量，给变频器的应用与节能留下较大的空间。实践中也证明确实如此：重庆地维水泥有限公司在1号窑132KW罗茨风机上安装艾默生变频器后，节电率高达62%，吨熟料电耗由安装变频器前的15.22度下降为安装后5.55度；河南焦作水泥厂在1KT/D水泥熟料旋窑生产线流态化系统55KW罗茨风机上安装变频器后，节电率高达73.2%，耗电量由原来的606度下降到安装以后的162度，日节电444度。