刍议变频调速技术原理及其在水厂中的应用.doc

PAGE PAGE 1 刍议变频调速技术原理及其在水厂中的应用 　　摘要：水泵变频调速技术是调节输入电源频率的原理来达到调节水泵流量变化的自动化控制技术，和先前的阀门调节相比，具有噪音污染小、节能效率高、工作效率高的特点，进一步给社会工业生产、居民生活中的水资源利用带来了方便，这也顺应了国家所提倡的绿色环保、节能降耗的理念。本文就水泵变频调速技术的原理、系统工作流程、给水模式以及使用效果几方面，对该技术进行了系统的介绍。 　　关键字：变频调速技术；水泵控制；原理；应用效益 　　Abstract:Waterpumpfrequencyconversionandspeedregulationtechnologyistheautomationandcontroltechnologythroughtheregulationofinputpowerfrequencyprincipletoachieveadjustmentofthepumpflowchanges,andcomparedwiththepreviousvalveadjustment,ithaslittlenoisepollution,energysaving,highefficiency,highefficiencycharacteristics,furthertobroughtconvenienceforthesocialandindustrialproduction,residentslivingintheutilizationofwaterresources,thispapercomplywiththeStateadvocatesgreenenvironmentalprotection,theconceptofenergysaving.Inthispaper,theprincipleofvariablespeedpumptechnology,thesystemworkingprocess,watersupplymodeandeffectofseveralaspects,thetechnologywasintroduced. 　　Keywords:frequencyconversiontechnology;pumpcontrol;principle;applicationbenefit 　　中图分类号：U464.138+.1文献标识码：A文章编号： 　　在对多个城市送水泵房中的主要耗能设备水泵进行调查后发现，水泵的运行效率大多十分低下，能源浪费严重，不光如此，电机还时常存在超负荷运行的现象，泵的剩余扬程普遍很高，进行总结后不难发现深层原因是水泵的实际需要扬程比铭牌扬程小，最大的相差30%以上。这些不但极大地浪费了能源，而且拖慢了工作效率，还给机器造成了严重的损耗。实践证明，引入变频调速技术，可以大大改善目前的这种状况。 　　一、变频调速技术的原理 　　城市供水系统中使用的传统水泵电机为三相异步电机。这种电机的转速主要受到电机电源频率、电机磁极对数和转差率三方面的影响。用公式表示其中的原理如下： 　　n=60f(1-s)/p 　　其中，n-三相电机的转速，f-电机电源频率，s为转差率，P-电机磁极对数 　　在对水泵的改进工作过程中发现，改变转速差s和电机磁极对数p的做法，都不足以起到提高电机效率n的作用，唯有改变电机电源频率的做法可以起到显著效果，无论是从低频调到高频，还是从高频调到低频，其转差率变化有限，而调速范围较广，调整精度较高。变频调速技术由此诞生。 　　采用变频调速泵供水，具有明显的节能和提速效果。进一步研究后发现，要想进一步达到调速节能的效果，还要在减少能量损失上下功夫。能量利用率的提高，不光与泵和电机的运行效率有关，还与管道设计、机泵选型有密切关系。当泵的制造技术达到一定水平的时候，要想继续提高效率就变得艰难，这时，就要靠减少泵的剩余扬程来继续提高效率。 　　其中泵机组能耗原理如公式所示： 　　其中，-需要的泵扬程；-泵出口实际扬程；-泵的剩余扬程；-电机的运行效率。 　　变频调速就是通过提高泵和电机的工作效率，降低或者消除剩余扬程两个方面来提高能量利用效率。而未采用变频调速的时候，由于存在当泵所提供的扬程大于所需的时候，没有有关措施来管理这种情况，直接造成了能源的白白浪费，原理如图1所示： 　　图中M点为泵和管道系统的工作点，在这个状态下，和相等，没有扬程损失，几乎将全部能量都利用上了。然而，当流量减小的时候，管道所需的泵的扬程也减小了，而由图1中的泵特性曲线可知，泵所提供的扬程是增加的，远远大于所需的扬程，这之间的差就是剩余扬程，是导致能源利用率降低的主要原因。 　　采取变频调速技术后，调整泵的转速，反应在泵的特性曲线上便是下移，这样形成一个新的工作