流体力学的观点：流量 ∝ 转速 ，压力 ∝转速2，轴功率∝转速3，若转速下降 20%，则功率下降到51.2% ，若转速下降 50%，则轴功率下降到12.5% 。即使考虑调速装置本身的损耗等因素，节电也是相当可观的。
2. 在恒压供水系统中的应用（1）在供水系统中，采用变频调速、微电脑控制器及逻辑控制元件可以达到管网恒压变量供水。下面以单台泵控制为例说明，如图三所示：压力传感器装于用户端管网上，用于检测用户端水压。压力设定值与所测管网压力在调节器中进行比较，其误差信号作为变频调速的速度给定。变频调速器输出频率可变的电力给水泵电机，使水泵转速相应变化。管网压力保证了恒定。（2）但在供水系统中多采用一用一备水泵运行方式，控制主回路见图五：A、变频器类型的选择要根据负载的要求来进行，泵类负载的转矩与转速成平方比，低速下负载转矩较小，通常可以选择普通功能型U/f变频器。泵类一般运转方式为连续型，变频器容量的计算式如下：
PCN≥KPM／ηCOSφ PCN≥k√3 UMIM×10-3 ICN≥kIM 式中 PM——负载所要求的电动机的轴输出功率KW， η——泵用电动机的效率（通常约0.85） COSφ——电动机的功率因数（通常约0.75） UM——电动机电压V IM——电动机电流A，功频电源时的电流 K——电流波形的修正系数（PWM方式时取1.05-1.0） PCN——变频器的额定容量KVA ICN——变频器的额定电流变频器的过载能力较小，允许过载时间亦很短，但泵类负载除起动外无瞬时过载问题，变频器传动时最大轴功率基本上等于电动机的额定功率。当泵低速运行时，散热能力变差，但温升不会有太大变化，对于最大轴输出功率无影响。对于交直交变频器，功率因数取决于谐波而不是电容含量。变频器设计时，如果电网对谐波污染要求比较严格，要求变频器有很高的功率因数，则根据产品说明书要求校合电源侧电感量，如不满足则附加电抗器。如果采用变频器专用电动机，则可以根据查表选择电动机（表由厂家给出），对于高原地形地区，变频器容量还应乘以约1.25系数，在变频器位置安放上应考虑环境温度与湿度。 B、微电脑选择。恒压供水系统实际上是一个单闭环系统，微电脑控制器实际上是一个外置PID控制器，输出信号4—20mA，给定信号4—20mA，反馈信号同上。利用变频器内部PID，可以省掉调节器，压力传感变送器信号直接输入到变频器内。相应接线端子见变频器操作手册。也可外置PID调节器，如川仪GTZ—2100。 C、压力传感器。选用HS950型合金薄膜变送器，二线4～20mA输出，测量范围0.2至0.8Mpa，电源24V。 D、直流电源选择。选择KW1-24，输出24V，33A，或S-15-24，输出24V。直流电源供给压力传感器、微电脑控制器。因为压力传感器与微电脑控制器的视在功率很小，也可以选用PLC的24V直流输出端供电， E、给定信号的产生。 给定信号采用电位器RX-5，外部电源24V，或者采用变频器提供电源，以上都可输出4～20mA控制电流。根据设定压力产生的电流信号确定给定值。 变频器的输入功率因数比较高，根据电源侧的电抗情况，加入交流电抗器或直流电抗器，可以使变频器的功率因数达到0.92以上，与泵用电动机的功率因数0.85左右相比，节约电能也非常可观。采用恒压供水，水泵起动为软起动，对电网影响小，可以减小变压器的容量，可以减少机械传动的设备损坏，节约电能。据相关资料，一般两年节约的电能费用就能收回设备投资。特别适合负载周期变化特别大的场合，例如生活小区，白天与深夜的需水量就特别大。对于短时制的工作也非常明显。3. 在通风系统中的应用所谓的通风系统是指空调、排气排烟系统的总称，在此以中央空调控制系统为典型作详细的论述。如图六所示：
中央空调系统在现代工矿企业及生活环境改善方面极为普遍，而且在生活环境或生产工序中是必需的，即所谓人造环境，不仅使温度的要求，还有湿度、洁净度等。中央空调系统使用变频器的设备有：制冷压缩机、冷冻泵、冷却泵、冷却塔风扇、空调送风机、回风机。（1）水泵变频运用
冷冻水系统和冷却水系统各自使用两台变频器分别实施一拖三驱动（如图七所示）。根据需要由PLC1分别控制三台冷冻水泵和三台冷却水泵轮流切换工作（但同一时刻一台变频器只能驱动一台水泵电机运转），使冷冻水量和冷却水量得到灵活、方便、适时、适量的自动控制，以满足生产工艺的需求。冷冻水系统采用全闭环自动温差控制。采用一台变频器实施一拖三。具体方法是：先将中央空调水泵系统所有的风阀门完全打开，在保证冷冻机组冷冻水量和压力所需前提下，确定一个冷冻泵变频器工作的最低工作频率（调试时确定为35HZ），将其设定为下限频率并锁定。用两支温度传感器采集冷冻水主管道上的出水温度和回水温度，传送两者的温差信号至温差控制器，通过PID2调节将温差量变为模拟量反馈给变频器，当温差小于等于设定值5℃时，冷冻水流量可适当减少，这时变频器VSD2降频运行，电机转速减慢；当温差大于设定值5℃时，这时变频器VSD2升频运行，电机转速加快，水流量增加。冷冻泵的工作台数和增减由PLC1控制。这样就能够根据系统实时需要，提供合适的流量，不会造成电能的浪费。将控制屏上的转换开关拨至开环位置，顺时针旋动电位器来改变冷冻水泵电机的转速快慢。在系统自动工作状态下，当变频器发生故障时，由PLC1控制另一台备用水泵电机投入工频运行，同时发出声光报警，提醒值班人员及时发现和处理故障。也可将控制柜面板上的手动/自动转换开关拨至手动位置，按下相应的起动按钮来启动相应的水泵电机。（2）风机变频运用 中央空调风机变频原理图如图八所示，采用变频器驱动风机电机，变频/工频可以相互切换。在工频方式下运行时，不改变原来的操作方式，在变频方式下运行时，变频器当环境温度、压差变化时自动输出不同的频率，以改变风机的转速，同时变频器与中央监控室的人机界面和PLC实行联机通讯，可以实现远程人机监控。因为所有风机均处于全开、正常负荷运行状态，恒温调节时，是由冷风出风阀来调节风量。如果生产车间房间内的温度偏高，则风阀开大，加大冷风量，使生产车间房间内的温度降低。如果生产车间房间内的温度偏低，则需关闭一部分风阀开度，减少冷风量，来维持生产车间房间的冷热平衡。因此，送入生产车间内部的风量是可调节的、变化的。特别是到了夜班时，人员很少，且很少出入、走动等活动，系统负荷很轻，对空调冷量的要求也大大降低，只需少量的冷风量就能维持生产车间房间的正压与冷量的需求了，利用变频器来对风量进行调节。 采用交流变频调速器对中央空调系统的水泵、风机进行控制，不但操作简单方便、节约电能降低生产成本，而且大大地改善水泵风机的运行条件，减少水泵、风机、阀门等的维护量。系统运行可靠平稳，通讯数据准确及时，使设备管理规范化，提高了工作效率，需要在线改变的量为时段与频率的设定值，采用人机界面作为人机交互工具，简单直观，便于操作。PLC作为中央处理单元，两者在变频监控系统中结合使用，实现了该系统的远程监控、手动即时变频和自动分时段变频等功能，在实际使用中取得良好的效果，值得推广到其他行业应用。 4. 在特种设备系统中的应用 特种设备是指涉及生命安全、危险性较大的锅炉、压力容器（含气瓶，下同）、压力管道、电梯、起重机械、客运索道、大型游乐设施。 （1）锅炉给水压力的控制采用水泵变频恒压供水，通过安装在出水管网上的压力变送器，把管网压力信号变成4～20mA的标准信号送入PLC（可编程控制器），PLC通过PID程序运算后，输出转速信号送给变频器，由变频器控制水泵电机的转速，调节水泵的供水量，使供水管网上的压力保持在给定的压力值上。当用水量超过或少于运行泵的供水量时，通过PLC控制切换进行加泵或减泵，即根据用水量的多少由PLC控制工作泵的数量增减以及变频器对运行泵的转速调节，实现恒压供水的目的。变频恒压供水原理图如图九： （2）在此我举例说明变频器在锅炉送、吸风机系统的应用。锅炉，是指利用各种燃料、电或者其他能源，将所盛装的液体加热到一定的参数，并承载一定压力的密闭设备，其范围规定为容积大于或者等于30L的承压蒸汽锅炉；出口水压大于或者等于0.1 MPa（表压），且额定功率大于或者等于0.1MW的承压热水锅炉；有机热载体锅炉。 其引风机及配套电动机有关参数为:
