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《基于變頻技術水泵節(jié)能控制系統(tǒng)探究》由會員上傳分享，免費在線閱讀，更多相關內容在行業(yè)資料-天天文庫。
1、基于變頻技術水泵節(jié)能控制系統(tǒng)探究 摘要：隨著變頻技術的不斷完善、發(fā)展，變頻調速性能日趨完美。變頻技術已被廣泛應用于不同領域的交流調速。通過分析變頻器在水泵控制系統(tǒng)中的應用，闡述了水泵變頻技術的節(jié)能原理，控制方法及變頻技術改造的優(yōu)點。關鍵詞：水泵；節(jié)能；變頻技術；變頻調速中圖分類號：TN344?34；TE937文獻標識碼：A文章編號：1004?373X（2013）15?0166?02ResearchonwaterpumpenergyconversationcontrolsystembasedonfrequencyconversiontechnologyWANGYu?yu，LIUShao?j
2、un（Xi’anAeronauticalPolytechnicInstitute，Xi’an710089，China）Abstract：Withthecontinuousperfectionanddevelopmentofthefrequencyconversiontechnology，thefrequencycontrolperformanceisbecomingmoreandmoreperfect.ThefrequencyconversiontechnologyhasbeenwidelyusedindifferentfieldsofACspeedcontrol.Throughanaly
3、zingtheapplicationoffrequencyconverterinthewater7pumpcontrolsystem，theenergy?savingprinciple，controlmethodandadvantagesofthefrequencyconversiontechnologyreformofthewaterpumpfrequencyconversiontechnologyaredescribed.Keywords：waterpump；energyconversation；frequencyconversiontechnology；frequencycontro
4、l0引言目前，在國民經濟各部門中水泵與風機的應用面非常廣，數(shù)量極多，耗電量大。據(jù)相關統(tǒng)計，全國電力總量的40%左右被風機、水泵消耗。當前，風機、水泵依然還有非常大的節(jié)能空間，其節(jié)能的焦點問題是如何最大程度提高水泵和風機的運行效率?，F(xiàn)在，大約70%的泵類、風機負載中仍采用閥門或風擋的方法來調節(jié)流量，導致電機長時間處在輕載或空載的運行狀態(tài)，造成能源的大量浪費[1]。正因如此，在全國普及節(jié)能潛力巨大的變頻調速技術有著重大的社會和經濟價值以及現(xiàn)實意義。1水泵節(jié)能的原理分析7可以通過兩種方法來調節(jié)水流量，其一是通過關小或開大閥門來調節(jié)流量，而轉速保持不變（通常為額定轉速）即閥門控制法。另一種方法是通
5、過改變水泵電機轉速來調節(jié)流量，而閥門開度保持不變（通常為最大開度）即轉速控制法[2]。前者易于理解，不再多述。后者是利用水泵電動機的變頻調速技術進行轉速控制，從而達到對水流量的控制以及行之有效的節(jié)能效果。接下來重點對轉速控制法的節(jié)能原理進行闡述。1.1供水功率的比較（1）若水泵、風機能夠符合三個相似條件即運動相似、動力相似、幾何相似，那么它可以應用相似定律。對于一臺水泵而言，在不改變流體的密度[ρ，]而僅改變轉速的條件下，它的性能參數(shù)遵守比例定律[3]：[Q1Q2=n1n2，H1H2=n1n22，P1P2=n1n23]由上式可以看出，泵的流量、揚程以及軸功率分別與其轉速、轉速的平方、轉速的
6、立方成正比。圖1是水泵變轉速調節(jié)的節(jié)能原理圖。圖中曲線①為水泵在額定轉速下的揚程特性曲線，其與管阻特性曲線②交于[A]點，對應流量[QA，]此時水泵軸功率[P]與矩形[QAAHTAO]的面積成正比。若欲將流量減半，使用閥門控制時，則新的管阻特性曲線③與揚程特性曲線①相交于[B]點，此時水泵軸功率[P]正比于矩形[QBBHTBO]的面積。由圖可見，兩者面積相差不大，如果采用調速方法將水泵轉速降為曲線④，管路特性仍為曲線②，故工作點移至[C]點。此時與水泵軸功率[P]成正比的矩形的面積[QBCHTCO]與[QAAHTAO]相比明顯減少，這說明軸功率下降了很多，節(jié)能效果十分明顯[4?5]。7圖1
7、水泵變轉速調節(jié)的節(jié)能原理圖1.2水泵工作效率的對比水泵的工作效率[ηP]等于水泵的供水功率[PG]和水泵軸功率[PP]之比，可表示為：[ηP=PGPP]式中：水泵的供水功率[PG]是根據(jù)實際供水的流量揚程算得的功率，是供水系統(tǒng)的輸出功率。水泵的軸功率[PP]是指水泵軸上的輸入功率[6]。水泵的相對工作效率[η?]的近似計算公式如下：[η?=C1Q?/n?-C2Q?n?2]式中：[Q?，n?，η?]分別是流量、轉速、效率的
