风机各功率定义与计算方法

一、定义

1、风机叶轮功率

供给通风机叶轮的机械功率。

改为：风机通过轴提供给叶轮的机械功率。

注：这里主要讨论通过轴提供的功率，通过其他方式提供给叶轮的功率（如动压、静压差等）不考虑，因此主语部分一定要有。

2、风机轴功率

传递给风机轴的输入端的功率，只包括由于风机或电机轴承，风机轴封摩擦所消耗的功率，不包括驱动元件所消耗的功率。

改为：传递到风机轴输入端的功率，是风机实际需要的功率，也是风机的净输入功率。它包括了风机轴、轴承、轴密封件等功率损耗，不包括联轴器、皮带轮、齿轮箱等驱动元件的功率损耗。

注：引入“净输入功率”概念，有人把“净输入功率”理解为“最终提供给叶轮的功率”是错误的。

3、风机输入功率

驱动风机和驱动系统中任何元件所消耗的功率。

改为：风机输入功率是指风机的净输入功率加上驱动元件的功率损耗部分。

扭矩仪测功率时，在联轴器等驱动元件的功率损耗忽略不计情况下，是扭矩仪的读数值，是风机的净输入功率，也就是风机轴功率。

注：强调一下扭矩仪测的是什么样的功率，明确考虑了那些，那些没考虑。

4、风机所需功率

配电机所需要的功率，其中包括了为风机运行出现的超负荷情况预留的功率。

改为：是风机正常运行所需要的最大功率，包括超负荷情况下电机的预留功率，它是风机选配电机的重要依据。

注：a.张总会议上达成的共识；b.一定要强调“是风机正常运行所需要的最大功率”，否则会烧电机的。

5、轴承的功率损失

轴承摩擦所消耗的功率。

改为：轴、轴承、轴密封件等造成的功率损耗，统称为“轴承功率损失”。

注：a.张总会上定义的，由三部分组成；b. 名词中把“的”字去掉。

6、驱动元件的功率损失

不同的驱动方式，驱动系统中所有元件所消耗的功率。

改为：风机正常运行中，联轴器、皮带轮、齿轮箱等驱动元件的功率损耗。

7、轴封的功率损失

轴封摩擦所消耗的功率。

注：没有必要单独列项定义，5中已定义。

8、功率储备系数

风机运行可能出现的超负荷情况，为了安全所预留超出风机输入功率的部分，此部分在风机配电机时以系数形式参与计算。

9、空气功率 （fan air power）── 通风机通过叶轮将机械能转换成一定的空气能，通常等于质量流量乘以单位质量功，或等于进口容积流量乘以压缩修正系数和通风机压力；

10、全压有效功率 ──指单位时间内通过风机的空气所获得的实际能量, 它是风机的输出功率, 也称为空气功率。

11、静压有效功率 ──指单位时间内通过风机的空气所获得的静压能量。它是全压有效功率的一部分。

12、内功率（inner power）── 风机整体计入流动损失和泄漏损失后，单位时间里传给气体的有效功。一般：内功率等于空气功率，等于全压有效功率。

二、风机匹配电机功率方法

前提条件：同一型号风机，同一使用工况，不同驱动方式。

1、功率计算方法

风机叶轮功率=性能测试报告中的输入功率-（性能测试用驱动方式的轴承的功率损失+性能测试用驱动方式的驱动元件的功率损失）

风机轴功率=风机叶轮功率+各驱动方式的轴承的功率损失+轴封的功率损失

各驱动方式的风机输入功率=风机轴功率+各种驱动方式的驱动元件的功率损失

风机所需功率=各驱动方式的风机输入功率×功率储备系数

2、匹配电机功率方法

电机必需满足“电机额定功率”≥“风机所需功率”的条件，一般情况下选择其中最小额定功率的电机。

3、数据来源

风机叶轮功率：由风机性能测试报告中的输入功率，实验室检测后提供的轴承的功率损失和驱动方式损失功率的数据计算得出；

性能测试报告中输入功率：由英飞实验室报告或AMCA认证测试报告提供；

功率储备系数：由研发根据叶轮类型不同分别提供；

由实验室测试提供：各驱动方式的轴承的功率损失、轴封的功率损失、各种驱动方式的驱动元件的功率损失。

讨论：我理解的轴功率损失减加过程：

a. 性能测试报告中原始数据的输入功率－轴功率损失 软件计算得到指定条件（标态下）的叶轮功率a

b. 指定条件（标态下）的叶轮功率a 由风机相似性定律推算到不同使用条件下的 叶轮功率b

c．风机所需功率（叶轮功率b ＋ 轴功率损失＋驱动元件功率损失）×功率储备系数

注：1.这种方法适用于扭矩仪测试或电机直连测试报告数据的处理；

2.电机皮带连接测试报告标态下的叶轮功率已经包含了驱动元件的功率损失和轴功率损失，再简单由风机相似性定律推算，是不准确的，能否直接在原始数据的输入功率中减去驱动元件功率损耗，我没有找到相关标准依据。驱动元件功率损耗是测试得到？还是推算得到？还是经验得到？

3. 据我处理试验报告的观察分析：在原始数据表实测输入功率一项，电测法测功率，按5%轴承功率损耗算，标态数据表中风机全压效率有1～3%的影响；扭矩仪法测功率，按5%轴承功率损耗算，标态数据表中风机全压效率有1～1.5%的影响，因为功率=（扭矩×转速）/9550；

因此，我认为：探求轴承功率损耗和驱动元件功率损耗是工作严谨科学的一件好事，但是，要把它当成提高风机效率的工具，没有多少油水可榨；提高风机效率的最根本途径在于设计更好的叶轮和风机流道。