變頻調(diào)速（ＶａｒｉａｂｌｅＶｅｌｏｃｉｔｙＶａｒｉａｂｌｅＦｒｅｑｕｅｎｃｙ節(jié)能技術(shù)是一項集現(xiàn)代先進(jìn)電力電子技術(shù)和計算機(jī)技術(shù)于一體的高效節(jié)能技術(shù)。自８０年代世界各國將其投入工業(yè)應(yīng)用以來，它顯示出了強(qiáng)勁的競爭力，其應(yīng)用領(lǐng)域也在迅速擴(kuò)展。現(xiàn)在凡是可變轉(zhuǎn)速的拖動電機(jī)，只要采用該項技術(shù)就能取得非常顯著的節(jié)能效果。國家科委十分重視這一技術(shù)的推廣工作，已在１９９５年將其列入國家級重點推廣的科技成果項目。
　　隨著我國工業(yè)生產(chǎn)的迅速發(fā)展，電力工業(yè)雖然有了長足進(jìn)步，但能源的浪費(fèi)卻是相當(dāng)驚人的。據(jù)有關(guān)資料報導(dǎo)，我國風(fēng)機(jī)、水泵、空氣壓縮機(jī)總量約４２００萬臺，裝機(jī)容量約１．１億千瓦。但系統(tǒng)實際運(yùn)行效率僅為３０～４０％，其損耗電能占總發(fā)電量的３８％以上。這是由于許多風(fēng)機(jī)、水泵的拖動電機(jī)處于恒速運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)，而生產(chǎn)中的風(fēng)、水流量要求處于變工況運(yùn)行；還有許多企業(yè)在進(jìn)行系統(tǒng)設(shè)計時，容量選擇得較大，系統(tǒng)匹配不合理，往往是“大馬拉小車”，造成大量的能源浪費(fèi)。因此，搞好風(fēng)機(jī)、水泵的節(jié)能工作，對國民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展具有重要意義。

　?。彼谜{(diào)速運(yùn)行的節(jié)能原理
　　圖１為水泵調(diào)速時的全揚(yáng)程特性（Ｈ－Ｑ）曲線。用閥門控制時，當(dāng)流量要求從Ｑ減小到Ｑ１，必須關(guān)小閥門。這時閥門的磨擦阻力變大，阻力曲線從Ｒ移到Ｒ′，揚(yáng)程則從Ｈ０上升到Ｈ１，運(yùn)行工況點從Ａ點移到Ｂ點。
　　用調(diào)速控制時，當(dāng)流量要求從Ｑ減小到Ｑ１，由于阻力曲線Ｒ不變，泵的特性取決于轉(zhuǎn)速。如果把速度從Ｎ１００降到Ｎ８０，運(yùn)行工況點則從Ａ點移到Ｃ點，揚(yáng)程從Ｈ０下降到Ｈ２。
　　根據(jù)離心泵的特性曲線公式：
　　Ｐ＝ＱＨｒ／１０２η１
　　式中：Ｐ——水泵使用工況軸功率（ｋＷ
　?。选褂霉r點的水壓或流量（ｍ３／ｓ；
　?。取褂霉r點的揚(yáng)程（ｍ）；
　?。颉敵鼋橘|(zhì)單位體積重量（ｋｇ／ｍ３；
　　η——使用工況點的泵效率（％）。
　　可求出運(yùn)行在Ｂ點泵的軸功率和Ｃ點泵的軸功率分別為：
　　ＰＢ＝Ｑ１Ｈ１ｒ／１０２η２
　?。校茫剑眩保龋玻颍保埃拨牵煟常?br /> 　　兩者之差為：
　　Δρ＝ＰＢ－ＰＣ＝Ｑ１Ｈ１－Ｈ２ｒ／１０２η４
　　也就是說，用閥門控制流量時，有ΔＰ功率被損耗浪費(fèi)掉了，且隨著閥門不斷關(guān)小，這個損耗還要增加。而用轉(zhuǎn)速控制時，根據(jù)流量Ｑ、揚(yáng)程Ｈ、功率Ｐ和轉(zhuǎn)速Ｎ之間的關(guān)系，有：
　　由（５）式可知，流量Ｑ與轉(zhuǎn)速Ｎ的一次方成正比；揚(yáng)程Ｈ與轉(zhuǎn)速Ｎ的平方成正比；軸功率Ｐ與轉(zhuǎn)速Ｎ的立方成正比，即功率與轉(zhuǎn)速成３次方的關(guān)系下降。如果不是用關(guān)小閥門的方法，而是把電機(jī)轉(zhuǎn)速降下來，那么在轉(zhuǎn)運(yùn)同樣流量的情況下，原來消耗在閥門的功率就可以全避免，從而獲得圖１中ＢＣ區(qū)域大小的節(jié)能效果，這就是水泵調(diào)速節(jié)能原理。
　　變頻調(diào)速的基本原理是根據(jù)交流電動機(jī)工作原理中的轉(zhuǎn)速關(guān)系：
　　Ｎ＝６０ｆ１－ｓ／ｐ６
　　式中：ｆ——水泵電機(jī)的電源頻率（Ｈｚ）；
　　ｐ——電機(jī)的極對數(shù)；
　　由（６）式可知，均勻改變電動機(jī)定子繞組的電源頻率ｆ，就可以平滑地改變電動機(jī)的同步轉(zhuǎn)速。電動機(jī)轉(zhuǎn)速變慢，軸功率就相應(yīng)減少，電動機(jī)輸入功率也隨之減少。這就是水泵變頻調(diào)速的節(jié)能作用。