一、节电原理

电机在做功时，要消耗一定的电能，定子电流产生足够的旋转磁场驱动转子，产生转矩，当负载变化时，必然导致负载转矩变化使转子感应电流变化，并导致定子中的电流相应地随之变化。无论电机空载或负载，定子所消耗的电能大体一样，而空耗的电能非但没有做功，大部分转化成热能。通过电机发热散到空间，同时产生噪音，线损增大，既降低了电机的使用寿命，又使工人的工作环境温度升高，连带加大工作环境制冷系统的耗电量，造成多重能源浪费。由于电机选用的标准，额定功率高于满足最大负载时所需功率，消耗的能源不可避免产生浪费。

就风机、水泵而言，由流体力学可知，流量Q与转速的一次方成正比，压力H与转速的平方成正比，功率P与转速的立方成正比，即：

Q₁/Q₂=n₁/n₂    H₁/H₂= (n₁/n₂)²    P₁/P₂= (n₁/n₂)³

由上面的公式可知，如果风机、水泵的效率一定，当要求调节流量下降，转速可成比例下降。一般风机、水泵是按最大工艺要求、最大负载情况、最高环境温度要求而选择设计的，在工艺未到达满负荷运行时，电机仍按最大要求（最大功率）运转。因此，风机、水泵采用节电调速控制方式时，当所需，流量减少时，轴功率将显著降低。例如，当流量只需要80%，转速则可以相应下降到80%，轴功率将下降为额定功率的51%。这种控制方式可从根本上消除风机、水泵设备由于选型或负荷变化普遍存在的“大马拉小车”的动力浪费现象，消除了挡板节流阻力，使风机、水泵始终运行在最佳工作状态。

图中曲线H为恒速下的H－F(Q)曲线，其风、水阻特性曲线N₁相交与A点。对就的风量、水量为Q₁。此时风机、水泵的轴功率Q₁AH₁Q围成的矩形面积成正比。

当欲使风、水量由Q₁减少Q₂使用档板或阀门时，则新的风、水阻特性H相交于B点，此时风机、水泵轴功率与Q₂BH₂Q围成的矩形面积成正比。

节电器把风机、水泵的转速降到N₂使对应的风机、水泵特性曲线H与风阻、水泵特性曲线N₂相交于C点。此时与风机、水泵轴功率成正比的Q₂CH₃Q围成的矩形面积显著减少，轴功率下降，即达到明显的节能效果。

就风机、水泵而言，风机、水泵的绝大多数是应用感应电动机作为拖动的原动机，它的主要任务就是按工艺要求传输和调节用流量，因为普通笼型感应电动机本身没有调速功能，90％以上用调节挡板的开度来调节流量。

风机、水泵设备通常是以流量为控制对象的。传统的流量控制方法是挡板控制法，即通过关小和开大挡板的开度来调节流量。挡板控制法的实质是通过改变管网阻力大小来改变流量。因此，这种控制方式当所需流量减少时，压力反而会增加，故轴功率的降低有限，此时，过剩的风机、水泵功率将导致压力增加而白白浪费掉了。由于风机、水泵的轴功率与转速的三次方成正比，采用调速方式调节流量替代挡板的流量调节，就会消除节流损失和同时提高风机的运势效率，虽然由于电动机负载率的下降会使其运行效率降低，但因风机、水泵运行功率的下降幅度很大，电动机的损耗也有所减少，最终使电动机运行功率大幅度下降，从而达到节电的目的。由此可见，风机、水泵是适合以节电为目的的调速运行，并能够取得显著的节电效益。

2、节电设备特性

⑴ 节电率8%～54%；

⑵ 节电/市电任意切换和完善的保护功能；

⑶ 调试简单，使用方便；

⑷ 软启动、软停车，延长设备使用寿命，减轻电机疲劳与磨损；

⑸ 提高设备电网侧的功率因数。

⑹ 设备故障率下降，可靠性提高，减少了备品备件消耗，降低了维修成本。

⑺ 微电脑智能控制，瞬时动态转矩反映，具有强大的自学习功能，自动适应工况的变化，无需人工调整。

⑻ 完善的运行指示和故障查录功能，方便设备管理人员的日常维修工作。

节电器还具有提高能源利用效率、节能降耗的功能，在节电的同时还可有效抑制浪涌、瞬流等电能使用中的污染因素，提高功率因数，清洁用电回路，保护用电设备，增加用电系统运行的整体可靠性，进而达到降低电费成本、保护用电设备的效果。延长设备使用寿命，减轻噪音，改善工作环境，使系统发热量明显减少，具有延长密封组件的使用寿命，降低停机维修率，节省大量维护费用。