3 变频调速节能原理
在冶金生产中，根据工艺要求和运行工况的不同，需对温度、压力、流量等过程参数进行调节，最常用的控制手段则是调节风门、挡板开度的大小来调整受控对象。这样，不论生产的需求大小，风机、水泵都要全速运转，而运行工况的变化则使得能量以风门、挡板的节流损失消耗掉了。在生产过程中，不仅控制精度受到限制，而且还造成大量的能源浪费和设备损耗。从而导致生产成本增加，设备使用寿命缩短，设备维护、维修费用高居不下。
通过流体力学的基本定律可知：风机、泵类设备均属平方转矩负载，其转速n与流量Q、压力H以及轴功率P具有如下关系：Q∝n，H∝n2，p∝n3；即，流量与转速成正比，压力与转速的平方成正比，轴功率与转速的立方成正比。因此，通过变频调速装置，降低电机转速来满足运行工况，具有极大的节能空间。例如：风机、水泵运行速度下降20％，功率则降为原功率的50％。
图5为离心风机水泵的风压、（水压）-风量（流量）Q曲线特性图。
风机水泵在管路特性曲R1工作时，工况点为A，其流量压力分别为Q1、H1，此时风机水泵所需的功率正比于H1与Q1的乘积，即正比于AH1OQ1的面积。由于工艺要求需减小风量（流量）到Q2，通过调节阀门开度，实际上是改变管网管阻，使管路特性曲线变为R2，风机水泵的工作点移到R2上的B点，风压（水压）增大到H2，这时风机水泵所需的功率正比H2Q2的面积，即正比于BH2OQ2的面积。显然风机水泵所需的功率变化并不明显。这种调节方式控制虽然简单，但功率消耗大、不利于节能，是以高运行成本换取简单控制方式。
若采用变频调速，风机水泵转速由n1下降到n2，这时工作点由A点移到C点，流量仍是Q2，压力由H2降到H3，这时变频调速后风机（水泵）所需的功率正比于H3与Q2的乘积，即正比于CH3OQ3的面积，由图5可见功率的减少是明显的。
4 节能实效
节能型高压变频器在马钢的除尘风机、煤气加压机、供排水等领域得到了广泛的推广应用，节能效果明显，项目节电率保持在20％以上，投资回收期在2～3年，取得了可观的经济效益，通过对高压变频装置投运以来运行情况跟踪，不同场合运行节能实绩如表1。
5 结论
通过对高压变频节能应用实绩的跟踪及分析，高压变频装置运行稳定，节能空间大；同时高压变频装置的应用，在取得较高节能效益的同时，减小了风机、水泵装置直接启动造成的设备冲击，降低了设备维护量，具有较高的推广应用价值。
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