水泵在变频调速应用中的几个技术问题
变频调速系统在水泵管道系统中的应用
变频调速系统在水泵管道系统中的应用随着科技的发展和社会的进步，传统的机械设备逐渐被数字化、电气化的设备取代，其中变频调速系统就是一种应用比较广泛的电气设备之一。
在水泵管道系统中，采用变频调速系统可以实现节能、减少水泵损耗、增强系统的稳定性等优点。
本文将从原理、应用、优点三个方面对变频调速系统在水泵管道系统中的应用进行探讨。
一、原理变频调速就是改变电机运行的频率和电压，从而改变转矩的大小和电机的运行速度。
变频调速系统通过检测水泵管道系统的水流量、压力、温度等参数，通过调整电机的工作频率和电压，使得水泵输出的功率和流量与管道系统需求达到平衡，从而达到节能减排的目的。
在水泵的运行过程中，能量消耗的大部分都是在启动和调速过程中，而变频调速系统正好可以在启动和调速过程中实现节能。
二、应用变频调速系统广泛应用于建筑、水处理、制冷等领域的水泵管道系统中。
在建筑领域，变频调速系统可以用于给排水系统、空调系统的水泵管道控制；在水处理领域，可以用于污水处理、给水系统等控制；在制冷领域，则可以用于工业制冷、商业制冷等场景中。
无论是哪个领域，变频调速系统都能够提高系统的效率，减少能耗损失，提高设备寿命，并且是一种稳定可靠的调速方式。
三、优点相对于传统的常规运行方式，采用变频调速系统的水泵管道系统具有以下优点：1. 节能：因为变频调速系统可以根据实际水量变化控制水泵的运行速度，从而达到节能的效果。
2. 减少水泵损耗：常规运行水泵的启动过程动力大，容易损伤水泵轴承和机件，而采用变频调速系统能够减少水泵启动时的冲击力，从而减少水泵的损耗。
3. 增强系统稳定性：不同于常规水泵系统随机运行，变频调速系统可以根据用户实际需求对水泵的运行进行稳定调节，避免因为系统压力过大或过小而造成的机件损坏。
4. 提高设备寿命：由于变频调速系统可以根据实际工作需求来调节水泵的运行，减少水泵在过大或过小压力下运行的风险，从而提高设备的寿命。
5. 方便维护管理：变频调速系统可以实现设备远程监测、故障诊断等管理优点，也更加方便维护管理，节省人力成本和设备维护时间。
变频调速技术在水泵和风机应用中的节能分析
阀、截止阀等节流设备进行流量 、压力 、水位等信 号的控制 。这样 ，不仅造成大量的能源浪费 ，管
路、阀门等密封性能的破坏 ；还加速 了泵腔、阀体 的磨损和汽蚀 ，严重时损坏设备、影响生产、危及
２１年第３ ００ 期
速 一压力关 系 曲线如 图 １ 示 。 所
河 北 煤 炭
电机 节省 的功耗 为 Ａ、 ｐ。 Ｏ、 、
电机 磁极 对 数） ；通 过改 变 电动 机工 作 电源 频 率达
到改 变 电机转 速的 目的。变频 器就是 基 于上述 原理
１ 综 述
通常 风机设 备主要 用于 锅炉燃 烧系统 、烘 干系 统 、冷却 系统 、通风 系统等 场合 ，根据生 产需要 对 炉 膛压力 、风速 、风 量 、温 度等 指标进行 控制 和调 节 ，以适 应工艺 要求 和运行 工况 。而最 常用 的控制 手段 则是 调节风 门、挡板开 度 的大小来 调整受 控对
河 北 煤 炭
２１年第３ ００ 期
变 调 技 在 泵风 应 中节分 频 速 术 水 和机 用的 能 析
祁 雪来 ，乔矿 生
（ 中能源 井矿集团公司 ，河北 石家庄 冀 ０００ ５ １０）
摘 要 ：主要介 绍 了风机 、泵 类设备利用 变频调速 技术节 能 降耗 的分 析及 应用情况 。
｜ｅ’ 。 ｂ ｜ ｌ ｜ Ｕ
得 出 。其 中 ， 尸 ｐ、 Ｈ 、 、
统压力 升高到 鼠 ，这将对管路和阀门的密封性 能形 成 威 胁 和破 坏 ；而转 速 调节 时 ，系 统压 力 只 将 随泵 转 速 刀的降低 到 鼠 ，因 此 ，不 会 对 系 统 产 生不 良影响 。与此相 类似 的 ，如 果 采用变 频调 速技 术改变 泵类 、风机类设 备转 速来 控 制现 场压力 、温 度 、水位等其它过程控制参量 ，同样可以依据系统 控制特 性绘制 出关 系 曲线得 出上 述 的 比较 结果 。亦
探讨变频调速技术在水泵节能中的应用
低 压 通 用 变 频 输 出 电 压 为 ３０ ～ ６ ０ ８ ５ Ｖ， 输 出 功 率 为 ０７ ．５～４ ０ Ｗ， ０ ｋ 工作 频率为 ０～４０ ｚ 它的主 电路都采用交一直一 ０Ｈ ， 交电路 。变 频器对 电动机控 制是根 据 电动机的特性 参数及 电动机 运行要求 ，通过对 电动机 电压 、电流 、频率 进行控 制达 到满足 负 载的要求。 目前变频器对 电动机的控制方式大体可分为 Ｕｆ ／ 恒定控 制、 转差频 率控 制 、 量控制 、直接转矩控制 、非线性控制 。 矢
苣业研 夯
搽 讨 变 频 调 速 技 市 在 水 泵 节 鹾 巾的 应 用
刘玉彬 ／ 山市曹妃 句供水有限责任公 司 唐
［ 摘 要 ］本 文针对 变频调速在水 泵节能方面谈一些浅显的看法 ，仅供 同行参考 。 ［关键词 ］变频调速 水泵节能 特征 曲线 应用
变频调速 在泵与 风机 的节 能方面应 用广泛 ，但在实 际应用 中 １ 频调 速 与水 泵节 能 变 往往 南于对影 响其节能效 果 的因素考虑 不周 ，导 致选择 与使用存 水泵节 能离不 开工况 点的合 理调节 。其 调节方 式不外 乎以下 在着较 大的盲 目性 ，影 响其节能 效益 的发挥 。以水泵 为例 ，针对 两种 ： 路特性曲线的调节 ，如关阀调节 ；水泵特性曲线 的调节 ， 管 影响其调速范围 、 节能效果 的一 些主要因素 ， 进行 了分析 和探讨 ， 如水泵 调速 、叶轮切 削等 。在 节能效 果方 面 ，改变水 泵性 能曲线 在此基础上指出了变频调速的适用范 围。 的方法 ，比改 变管路 特性 曲线要显 著得 多。因此 ，改变水泵 性能
以此来 调节水 泵 。如果压 力值仍 达不 到要求 ， Ｌ Ｐ Ｃ和变频器 相互 配合 ，投 入多 台水泵运行 。在 目前 ，在众 多的 Ｐ Ｃ程序 编写时 ， Ｌ 般有 两种编 写方式 以控制 水泵 电机的运 行方式 ：第一种 方式为 首先投 入运行 的水泵 继续变 频运行 ，而后投 入的水 泵直接 切换 到 工频运行 ，按照此种方式依次投入多 台；另外一种方式与此相反 ， 将 首先运 行 的水 泵通过 Ｐ Ｃ与 变频器 断开 ，并将其 直接投人 到系 Ｌ 统 中，即切换 到工频 使用 ，相应 地 ，Ｐ Ｃ控制继 电器将 第二 台水 Ｌ 泵与变频器连接 ，变频器重新开始工作 ，由低到高进行频率调节 ， 即控制 电机转 速 ，直 至满足 需求 。当然 ，可根 据不 同的变频器 生 产产家所 提供 的变频 器性能 ，选用不 同 的控 制方法 。根据第二 种 ＰＣ Ｌ 控制方式 ， 同时 ， 照程序流程图 ， 对 详细介绍系统的运行过程。 在用水量不 大的时候 ，“ 号泵” 在变频器控制 下工 作。当用 １ 水 量增大 ，变频器进行 调节 ，当 “ 号泵 ”已经达 到额定 频率而水 １ 压仍然不足时 ，经过短暂 的延 时后 ，将 “ 号泵 ”投人到工频运行。 １ 与此 同时 ，变频 器 的输 出频 率被置 为零 ，然 后将 “ 号泵 ” 投 人 ２ 到变频运行。如果 “ 号泵 ” 也达 到额定频 率而水压仍然不中时 ， ２ 控 制器会做 “ ２号泵”切换 到工频工作 ，紧接着将 “ ３号泵 ”投入 到变频运行 ，依 次类推 。如果用水量减少时 ，则遵循 “ 先人先出” 的原则 ，即先运 行 的工频泵 先停 止。先从 “ 号 泵” 开始 ，依 次 １ 退 出工作 ，完成一次加减泵 的循环 。如图 ４所示 。
变频调速技术在水泵控制系统中的应用
变频调速技术在水泵控制系统中的应用摘要水泵调频是利用调节电机输入电源频率的原理进行调节水泵流量的自动化控制技术，较先前的阀门调节而言，具有节约能源、工作效率高、噪音污染小等特点。
本文在此对变频调速技术在水泵控制中的原理和其应用效益进行了分析和论述。
关键词水泵调频；变频调速技术；水泵控制中图分类号tm921 文献标识码a 文章编号 1674-6708（2011）52-0175-01随着社会的进步，工业技术得到了快速的发展，在大多数的工业生产、居民生活过程中，水泵得到了广泛的普及和应用。
在日常的工业生产或者是生活中，水资源的用量一般会根据实际工业、生活应用环境而定，而传统的水泵对水资源的控制基本上都是横流量控制，显然对于大多水企业或者是社区来说都存在着经济、水资源浪费现象。
随着高频电力电子技术的发展，使得电动机及其拖动负载的转速能够根据实际和工作需求的变化而变化，从而有效的降低了能源耗损，目前电频调速技术已经在工业水泵控制中得到了广泛的推广与应用。
1 变频调速原理我们通常使用的水泵电机为三相异步电机，其转速公式为： n = (1-s) ，式中n 为三相电机的转速，f 为电机电源频率，p 为电机磁极对数， s 为转差率。
通过上面的公式可以知道磁极对数、转差率、电源频率这三大因素都能影响到三相电机的转速。
通过实践工作表明，如果通过改变电机磁极对数进行调速，调速范围不太大，不能够有效的进行无极调速；如果采用电机转差率进行调速，可以有效的提高调速范围，但是在低速情况下，转差率比较大，电机的效率比较低；如果采用调节电源频率进行调速，无路是高频到低频，还是从低频到高频都能够保持有限的转差率，电机效率比较高，而且随着电机电源频率的变，化，其调速范围比较广，而且精度比较高。
在实际工作中，我们也采用交流调频技术来调节电机转动速度。
电机变频调速可以分为两种情况，一种是交流转直流，最后直流转交流进行调速，另外一种就是交流直接转交流调速，实际工作中应用比较广泛的是前者。
水泵变频调速的应用及注意事项
水泵变频调速的应用及注意事项水泵变频调速是一种利用变频器来控制水泵转速的技术，可以根据实际需要对水泵进行调速，从而实现节能、降低噪音、提高运行稳定性等目的。
水泵变频调速广泛应用于工业生产、给排水工程、空调系统等领域。
下面将对水泵变频调速的应用及注意事项详细介绍。
一、水泵变频调速的应用1. 工业生产：在工业生产中，往往需要根据生产工艺的不同需求来调整水泵的转速。
通过使用变频器对水泵进行变频调速，可以根据生产工艺要求，在保证流量和压力的前提下，调整出最佳的运行转速，从而提高生产效率。
2. 给排水工程：在城市给排水工程中，水泵是非常重要的设备之一。
传统的水泵运行方式是通过改变出口阀门的开度来调整流量，然而这种方式造成能耗浪费。
而采用变频器对水泵进行调速，则可以根据流量需求实时调整水泵的转速，提高能耗效率，同时还能减少因长时间低负荷运行而导致的设备寿命缩短问题。
3. 空调系统：空调系统中，水泵常用于供冷或供暖。
根据室内温度的变化，通过使用变频器对水泵进行调速，可以根据需求实时调整水泵的转速，从而实现精确调控室内温度及湿度。
此外，在空调系统中，水泵变频调速还可以通过调整水泵的转速，减少噪音和振动，提高用户的舒适度。
二、水泵变频调速的注意事项1. 选择合适的变频器：在选择水泵变频调速系统时，需要根据水泵的功率和工作特点选择合适的变频器。
变频器的容量不应小于水泵的额定功率，否则可能会造成设备损坏。
2. 频率转换范围：在进行水泵变频调速时，需要注意变频器的频率转换范围，以确保系统能够满足实际的工作需要。
同时，还需考虑变频器的频率输出稳定性，以免频率波动对水泵的运行造成不良影响。
3. 过电流保护：水泵在启动和运行时，会有较大的启动电流和工作电流，因此需要注意变频器是否具备过电流保护功能，以防止设备因过电流而损坏。
4. 维护保养：水泵变频调速系统的维护保养十分重要。
定期检查变频器的工作状态和风扇是否正常运转，保持设备的清洁，及时处理设备故障，以确保系统的正常运行。
变频器在水泵调速中的应用优劣势分析
变频器在水泵调速中的应用优劣势分析随着现代工业的发展和节能环保理念的日益普及，利用变频技术对水泵进行调速已经成为了一种趋势。
而常用的变频器就是应用较为广泛的一种电力调节装置，它主要利用了运动学和电子学原理，实现对电机转速的调节。
相信很多人对变频器在水泵调速中的应用都比较关心，下面我们来分析一下其应用的优劣势。
一、优势1.节能：传统的调速方式需要通过“堵流调节”等方式，来调节水泵的流量或压力，然而这样做不仅效率低，而且还会浪费很多能源。
而利用变频技术进行调速，我们可以根据实际情况来调节水泵的流量或压力，实现能源的高效利用，从而达到节能的目的。
2.稳定性好：利用变频调速可以通过改变电机的转速来调节水泵的流量或压力，从而实现在各种工况下的稳定性调节。
而传统的调速方式则需要通过机械配管甚至更改进出口阀门来实现流量调节，相比之下，效果并不理想，而且易受到外界因素的干扰。
3.运行平稳：变频器的调速方式可以使水泵在调速过程中实现平稳启停，避免了传统的调速方式中频繁启停、冲击等问题，大大延长了水泵和电机的使用寿命。
4.维修方便：在传统的调速方式中，若要改变调速的流量或压力，还需要更换流量阀门，改变管路等，而利用变频器进行调速，只需要通过调节变频器参数等方式即可实现，简单方便。
5.安全可靠：利用变频器进行调速，我们可以通过对电机的过压、欠压、过流、短路等方面进行实时监测，确保水泵的运行安全，避免常规调速方式中因流量过大或过小而导致的运行不稳定等问题。
二、劣势1.成本高：利用变频器进行调速需要安装一些传感器和控制器，每台变频器的价格也比较昂贵，而且需要花费一定的费用进行维护，这一方面会增加工程项目的成本。
2.技术难度大：变频器是一种利用电子技术对电机转速进行调节的装置，涉及到电机控制系统和微处理器控制系统等方面的知识，所以需要具备一定的技术经验和专业知识才能进行操作。
3.容易受到电网干扰：由于变频器在运行过程中需要对电网进行反馈和调节，所以如果电网发生故障或电压变化等因素，就容易影响变频器的运行效果。
变频调速技术在供水系统中的应用
变频调速技术在供水系统中的应用变频调速技术是一种在供水系统中广泛应用的技术手段，其通过调整电机的转速来控制水泵的流量和压力，从而实现对供水系统的精确控制。
本文将从供水系统的需求、变频调速技术的原理和优势以及应用案例等方面进行探讨。
一、供水系统的需求供水系统是城市和农村中不可或缺的基础设施，用于为居民、企事业单位提供稳定的供水服务。
然而，传统的供水系统一般采用恒速运行的方式，无法根据实际需求进行灵活调节，存在能耗高、运行效率低等问题。
因此，需要引入变频调速技术来提高供水系统的运行效率和节能性。
二、变频调速技术的原理和优势变频调速技术是一种通过改变电机的输入电压和频率，从而调整电机转速的技术手段。
在供水系统中，通过变频器控制电机的输入信号，可以实现对水泵的转速精确调节。
这种技术具有以下几个优势：1. 节能高效：传统的供水系统采用恒速运行，无法根据实际需求进行调节，导致能耗浪费。
而变频调速技术可以根据实际需求动态调整水泵的转速，避免了过剩能耗，提高了供水系统的能效。
2. 精确控制：供水系统往往需要根据不同的用水需求来调节流量和压力，传统的供水系统无法满足这种要求。
而采用变频调速技术可以根据实际需求精确控制水泵的转速，从而实现对供水系统的精确控制。
3. 减少设备损坏：传统的供水系统由于无法根据实际需求进行调节，容易导致水泵的频繁启停，从而增加了设备的损坏风险。
而采用变频调速技术可以实现平稳启停，减少了设备的损坏风险，延长了设备的使用寿命。
1. 城市供水系统：在城市供水系统中，采用变频调速技术可以根据不同的时间段和用水需求，灵活调节水泵的运行状态，从而提高供水系统的运行效率和节能性。
例如，在用水高峰期可以提高水泵的流量和压力，而在用水低谷期可以降低水泵的流量和压力，以达到节能的目的。
2. 农田灌溉系统：在农田灌溉系统中，采用变频调速技术可以根据作物的生长需求，调整水泵的流量和压力，从而实现精确的灌溉。
例如，在作物生长初期可以提高水泵的流量和压力，而在作物生长后期可以降低水泵的流量和压力，以满足不同生长阶段的需求。
供暖系统变频调速补水泵定压技术应用
供暖系统变频调速补水泵定压技术应用随着科技的不断进步，供暖系统在节能、环保、舒适性等方面都有了新的发展与突破。
变频调速补水泵定压技术作为供暖系统的重要装备之一，应用也越来越广泛，对于提高供暖系统的运行效率、节能降耗起着重要的作用。
本文将就变频调速补水泵定压技术的应用进行详细介绍和分析。
一、变频调速补水泵定压技术的原理变频调速补水泵定压技术是通过变频器对补水泵进行调速，通过控制补水泵的转速来调节供暖系统的压力，使其始终保持在设定的工作压力范围内。
这一技术主要原理是根据供暖系统的实际需求，通过控制补水泵的转速，使其能够自动调节输出流量，进而保持供暖系统内的压力恒定。
这样不仅能够提高供暖系统的稳定性和可靠性，还可以实现节能减排的目的。
1. 提高供暖系统的稳定性和可靠性2. 实现节能减排与降低运行成本采用变频调速补水泵定压技术可以有效地降低供暖系统的运行能耗，进而实现节能减排与降低运行成本的目的。
由于补水泵在不同场合下对流量的需求并不相同，因此采用传统的变频调速方式可以更好地适应实际运行需求，从而有效地降低设备的运行能耗。
通过变频调速补水泵定压技术还可以实现对系统运行状态的实时监测与控制，进一步提高了设备的运行效率和节能性能。
3. 舒适性提升随着供暖系统对节能、环保、舒适性等方面要求的不断提高，变频调速补水泵定压技术在未来的应用前景也将更加广阔。
在未来的发展中，变频调速补水泵定压技术将更加注重智能化与自动化控制，可以实现对供暖系统的实时监测和智能调控，进一步提高了设备的运行效率和节能性能。
随着新型材料与新工艺的应用，也将推动变频调速补水泵定压技术的发展，使其在降低运行成本、提高设备可靠性、延长设备寿命等方面也取得更大的突破。
变频调速的主要优缺点
变频调速的主要优缺点一、变频调速的主要优点是：1.可实现平滑的无级调速，且调速精度高，转速（频率）分辩率高。
2.调速效率高。
变频调速的特点是在频率变化后，电动机仍在该频率的同步转速附近运行，基本上保持额定转差率，转差损失不增加。
变频调速时的损失，只是在变频装置中产生的变流损失，以及由于高次谐波的影响，使电动机的损耗有所增加，相应效率有所下降。
所以变频调速是一种高效调速方式。
3.调速范围宽，一般可达 10 ∶ 1 （ 50 ～ 5Hz ）或 20 ∶ 1 （ 50 ～2.5Hz ）。
并在整个调速范围内均具有较高的调速装置效率η V 。
所以变频调速方式适用于调速范围宽，且经常处于低转速状态下运行的负载。
4.功率因数高，可以降低变压器和输电线路的容量，减少线损，节省投资。
或在同样的电源容量下，可以多装风机或水泵负载。
5.变频装置故障时可以退出运行，改由电网直接供电（工频旁路）。
这对于泵或风机的安全经济运行是很有利的。
如万一变频装置发生故障，就退出运行，不影响泵与风机的继续运行；又如在接近额定频率（ 50Hz ）范围工作时，由变频装置调速的经济性并不高，变频装置可退出运行，由电网直接供电，改用节流等常规的调节方式。
6.变频装置可以兼作软起动设备，通过变频器可将电动机从零速起动连续平滑加速直致全速运行。
变频软起动是目前最好的软起动方式，变频器是目前最好的软起动设备。
二、变频调速的主要缺点是：1.目前，变频调速技术在高压大容量传动中推广应用的主要问题有两个：一个是我国发电厂辅机电动机供电电压高（ 3 ～10KV ），而功率开关器件耐压水平不够，造成电压匹配上的问题；二是高压大功率变频调速装置技术含量高、难度大，因而投入也高，而一般风机水泵节能改造都要求低投入，高回报，从而造成经济效益上的问题。
这两个问题是它应用于风机水泵调速节能的主要障碍。
2.因电流型变频器输出电流的波形和电压型变频器输出电压的波形均为非正弦波形而产生的高次谐波，对电动机和供电电源会产生种种不良影响。
浅谈自来水供水中水泵变频调速技术的应用
１ 变频调 速基 本工作原理 ．
中得 到了越 来越 广泛的应 用。
显著 。 并且 由于采用 变速 调 节 ， 采用 阀１ － ］
通过 改 变供 给 电动机 电源 的频 率值 之为变频 调速 。
２ 变频调 速技 术的应 用 ．
由于恒 速 电动机 利 用阀 门调 节供水 调节 时不 必要的阀门 压头损 耗也避 免
通 过 流 体 力学 的基 本 定 律可 知 ： 泵 泵的叶 轮 转 速 之间存 在 着 一定 的比例 关 管网的压力变化） 自动调节系统的运行参
即 在 类设 备 、 风机 都属 于平 方转 矩 负载 ， 流量 系 ， 水 泵 流 量与水 泵 转 速 的 一次 方 成 数 ， 用水 量 发 生变 化 时保 持 水 压 恒 定
性 。 是 由于 通 用 三相 异 步 电动 机 的 结 但 变频 调 速控 制是 厘压供 水 系统 的核
的时 候 ， 电机 的转 速 应降 低２ ％， 泵 的 心部分， 个系统 见图１ Ｏ 水 整 。 电耗 将 降低 ５％； Ｏ 当水 泵 的流量 降低 ５％ ０ 图 中， 泵电机 是输 出环 节， 速 由 水 转
４２ Ｉ ．带ＰＤ回路调 节器和 Ｐ ｃ Ｌ 的控 制方式
了操 作人员 的劳 动 强度 。
准确 ， 可对 该信 号设 置滤波 时 间常数 ， 同
． 时 还可 进 行 换 算 反馈 信 号 ， 系统 的调 ６ 给水 行业 采用变 频调 速技术 应注 意的 使 问题
在 该 方 式 中， 变频 器 的作 用是 为 电 试非常 方 便、 简单 。 动 机 提 供 可变 频 率 的 电源 ， 现 电动 机 ４４ 实 ．供水专用变 频器 的无极 调速 ， 从而 使管 网水压 可控 。 感 传
变频调速在水泵中的应用
４２ 水 泵 调 速 的 ． 效果 当水泵性 能曲线 水泵是工矿供水等企业生产的重要生产设备之一，如果把水泵 （ 扬 程 曲线 ）与 管 路 泵 管路组成的装置系统比喻 为人体血液循环 系统 ，那么水泵则是整 个 特 性 曲线 （ 置 扬 程 曲 装 管路输送系统的“ 心脏” 为输送装置系统提供动力 ， ， 水泵设备能否正 线 ） 交 时 ， 点 即 为 相 交 常运行 ， 直接影响整个装置系统。 但由于管路输 送装置系统布置的多 其 工 况 点 ， 如 图 １示 样性 ，以及生产工艺的特殊要求，常常存在以下几种工况要求或 问 Ａ、 Ｂ两 点 。 果 水 泵 以 如 １ 问题 的提 出
例分析采用变频调速装置后 ， 对水泵在实际应用中的调节控 制优点和注意事 水泵在变频调速运行 时， 如果外管路特性不变， 这时流量与转速成一 项， 供有关人员参考 。 次 方Ｚ ｉ ， 力与 转 速成 二 次方 正 比 ， 功 率 与转 速 成 三 次 方正 比 。 ； 压 ｂ ， 轴 关键词 ： 变频调速 水泵
变频调速技术在水泵控制系统中的应用
变频调速技术在水泵控制系统中的应用摘要：现如今我国工业经济快速发展，其中电力行业虽然取得了一定的发展，但是资源浪费严重。
变频调速技术是结合现代先进电力电子技术和计算机技术的一项高效节能技术。
从80年代开始广泛运用到工业建设，从而有效地提升了企业的竞争力，被越来越多的工业企业所认可和采用，当前国内外国家政府都十分重视这一技术的推广。
关键词：变频调速技术；水泵控制系统；原理；特点；应用水泵调频是运用调节电机输入电源效率的理论进行调节水泵流量的自动化控制技术，与以前的阀门控制比较，具有自动功能、减少浪费、减少工作量、降低噪音等优点。
本文主要介绍了变频调速技术在水泵控制中的原理、特点以及应用效益等进行了详细的阐述。
一.变频调速的技术原理及其特点（一）变频调速的技术原理我们一般使用的水泵电机为三相异步电机，其转速原理为：n=60fp（1-s），式中n为三相电机的转速，f为电机电源频率，p为电机磁极对数，s为转差率。
经过上面的原理可以明白磁极对数、转差率、电源频率这三大因素都关乎到三相电机的转速。
经过实践工作得知，如果经过改变电机磁极对对数进行调整，调整的幅度不能太大，从而导致了不能进行有效的无极调速；如果采取电机转差率实行调速，能够道道增加调速的范围，然而在低速的情形下，转差率较高，电机的效率就会很低；如果开展调解电源频率实行调速，不管是高频到低频，还是低频到高频都能实现一定的转差率，电机效率达到比较高的程度，另外也会根据电机电源频率的变化，其调速范围不断扩大，并且准确度极高。
在实际工作过程图中，我们一般都采取交流调频技术来调节电机转动速度。
电机变频调速一般可以分为两种情形，一种是交流转直流，然后直流转交流实行调速，第二种就是交流直接转交流调速，实际生产过程中前者的使用率较高。
该电路主要包括回路整流器、电路滤波器、逆变器。
回路整流器，此种整流器是一种桥式电路，其主要功能是把交流电转换为直流电，从而来供电流逆变器运用。
水泵变频调速技术在供水系统中的应用
水泵变频调速技术在供水系统中的应用摘要：近年来，变频调速技术在供水系统中发展很快，但实际应用中仍然存在误区，导致节能效果不尽人意。
本文针对水泵变频调速技术的特点，对其在供水系统中的应用简单谈一下看法和经验，以供参考。
关键词：变频技术；水泵；供水系统；应用1水泵变频调速技术的节能作用水泵节能离不开工况点的合理调节。
调节方式一般有两种：一种是管路特性曲线的调节，如关阀调节；另一种是水泵特性曲线的调节，如水泵调速、叶轮切削等。
在节能效果方面，改变水泵性能曲线的方法，比改变管路特性曲线要显著得多。
因此，改变水泵性能曲线成为水泵节能的主要方式。
而变频调速在改变水泵性能曲线和自动控制方面优势明显，因而应用广泛。
变频调速的基本原理是根据交流电动机工作原理中的转速关系：n=60f（1－s）／p式中：f——水泵电机的电源频率（Hz）；p——电机的极对数；由上式可知，均匀改变电动机定子绕组的电源频率ｆ，就可以平滑地改变电动机的同步转速。
电动机转速变慢，轴功率就相应减少，电动机输入功率也随之减少。
这就是水泵变频调速的节能作用。
在实际生产中，工频运行的水泵比采用调频的水泵大概多耗能30﹪左右。
2水泵变频调速技术的影响因素水泵调速一般是减速问题。
当采用变频调速时，原来按工频状态设计的泵与电机的运行参数均发生了较大的变化，另外如管路特性曲线、与调速泵并列运行的定速泵等因素，都会对调速的范围产生一定影响。
超范围调速则难以实现节能的目的。
因此，变频调速不可能无限制调速。
一般认为，变频调速不宜低于额定转速50％，最好处于75％～100％，并应结合实际经计算确定。
2.1水泵性能对调速范围的影响对于同一台水泵来说，当输送介质不变仅转速改变时，其性能参数变化遵循比例定律。
即流量与转速的一次方成正比，扬程与转速的二次方成正比，轴功率与转速的三次方成正比。
但是在实际使用中，水泵比例定律的运用是有条件的，当管路阻力曲线静扬程等于零时，水泵变频前后工况基本符合比例定律的规律。
供暖系统的水泵变频控制改进
供暖系统的水泵变频控制改进供暖系统的水泵在供暖系统中扮演着至关重要的角色，它们负责将热水从锅炉输送到暖气片或地暖系统中，从而实现室内温度的调节。
然而，传统的水泵控制方式存在一些问题，如能耗高、运行效率低、噪音大等。
为了解决这些问题，人们开始研究并应用变频控制技术来改进供暖系统的水泵控制。
变频控制技术通过调节水泵的转速，使其根据实际需求灵活运行，从而实现节能、高效、低噪音的运行状态。
本文将从供暖系统的水泵变频控制的原理、应用、优势等方面展开探讨，旨在为提供理论支持和实践指导。
一、供暖系统的水泵控制原理供暖系统的水泵控制原理主要包括水泵的启停控制和流量控制两个方面。
水泵的启停控制是指根据供暖系统的实际热负荷需求，通过控制水泵的启停来实现热水的输送。
传统的水泵启停控制方式主要是通过电磁启停器或定时器来实现，这种方式存在启停频繁、能耗高等问题。
而变频控制技术可以根据实际需求调节水泵的转速，实现无级调速，从而避免了频繁启停，提高了水泵的运行效率。
流量控制是指根据供暖系统的实际热负荷需求，通过调节水泵的流量来实现热水的输送。
传统的水泵流量控制方式主要是通过调节阀门的开度来实现，这种方式存在能耗高、运行效率低等问题。
而变频控制技术可以根据实际需求调节水泵的转速，实现流量的精确控制，从而提高了供暖系统的运行效率。
二、供暖系统的水泵变频控制应用供暖系统的水泵变频控制在实际应用中具有广泛的应用前景。
首先，供暖系统的水泵变频控制可以实现节能减排。
传统的水泵控制方式存在启停频繁、流量控制粗糙等问题，导致能耗高、运行效率低。
而变频控制技术可以根据实际需求调节水泵的转速，实现精确控制，从而降低了能耗，减少了二氧化碳排放。
其次，供暖系统的水泵变频控制可以提高供暖系统的运行效率。
传统的水泵控制方式存在启停频繁、流量控制粗糙等问题，导致供暖系统的运行效率低。
而变频控制技术可以根据实际需求调节水泵的转速，实现无级调速，从而提高了供暖系统的运行效率。
变频调速技术在水泵上的节能改造
变频调速技术在水泵上的节能改造1. 引言水泵在工业、建筑等领域中广泛使用，为生产和生活提供了水资源。
然而，传统的水泵使用固定转速驱动，存在能量浪费等问题。
使用变频调速技术进行节能改造，可以提高水泵的效率，降低能耗，是现代水泵技术的发展方向。
2. 变频调速技术变频调速技术是指通过改变电机的供电频率，控制电机的转速和负载。
它可以满足不同负载下的输出功率需求，降低电机的启动电流，提高工作效率。
变频调速技术可以应用于各种电机驱动装置，如水泵、风机等。
3. 水泵节能改造的必要性传统水泵使用固定转速驱动，无法适应负载变化的工况。
在实际使用过程中，水泵通常处于部分负载状态，导致能源的浪费。
使用变频调速技术，可以根据负载变化精确控制水泵的转速，降低能耗，提高工作效率，达到节能的目的。
4. 变频调速技术在水泵上的应用4.1 水泵的工作原理水泵是一种固定转速的动力设备。
它通过电机带动叶轮转动，产生离心力，将物质从低位输送到高位，实现液体的自流或供压。
水泵的流量和扬程是其工作效率的两个重要指标。
4.2 变频调速技术的工作原理变频器是变频调速技术的核心设备。
它将固定频率的电能转换为可变频率的电能，供给电动机进行调速。
变频器的主要部件有整流电路、中间电路和逆变电路。
整流电路将交流电转换为直流电，中间电路将电压和电流进行稳定，逆变电路将直流电转换为可调频的交流电。
4.3 变频调速技术在水泵节能改造中的应用使用变频调速技术改造水泵，可以实现以下效果：•精确控制水泵的转速，降低能耗。
•减少启动电流，延长电机的寿命。
•改善水泵的工作效率，提高供水能力。
•降低噪音和振动，减少设备维护费用。
使用变频调速技术节能改造水泵，能够在不降低水泵性能的前提下降低能耗，满足环保要求。
实际应用中，可以根据不同负载选择适当的转速和出水口规格，以达到最佳节能效果。
5.变频调速技术是一种有效的节能技术，广泛应用于各种电机驱动装置中。
在水泵领域中，使用变频调速技术进行节能改造是提高工作效率、降低能耗的有效途径。
对变频调速技术在水泵机组节能应用的探析
３． ＰＬ Ｃ控 制 器 可 编程逻辑控制器 是一种专 门为了工业环境 中而设计应用 的数 字运算 电子 系统 ．综合 了计算机技术与 自动控制技术和通信技术 ． 是 发达 国家 主要采用 的自动控制设备之一 Ｐ Ｌ Ｃ的可能性与抗干扰性能 较好 ． 能够更加适合于工业控制与市场需求。 随着科技 的发展 ． Ｐ Ｌ Ｃ 在 小型化与强功能方面都取得了不错的进步 Ｐ Ｌ Ｃ的软硬件配置与计算机 相似 ． 但具有更强 的与工业过程 相结 合 的接 口与编程语言 ． 硬件主要有 Ｃ Ｐ Ｕ、 存贮器 、 输入单元 、 输 出单元 、 电源 、 编程器等构成
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２ ０ １ ３ 年３ ０ 期
对变频调速技术在水泵机组节能应用的探析
吴 晓 宇 （ 阜 新 市 自来 水 总 公 司 辽 宁
阜新
１ ２ ３ ０ ０ ０ ）
【 摘 要】 随着科技的发展 ， 不断有新的技术应 用于各个工程项 目中， 对 于水泵机组 的电机 需求 ， 采用传统的方式虽能够取得动力效果 ， 但 在节 能方 面存在着严重不足。 变频调速技术优于调压调速与变极调速 等调速 方式， 在 国际上 已经应用广泛 ， 具有效率高、 精度 高的特点。 本文 以 变频 器为核心 ， 结合相关的 Ｐ Ｌ Ｃ技 术， 对 变频 器在水泵 中的应用进行研 究 ， 指 出变频调速设备在供 水机 组 中的应用特点 ， 并对调 速装置的结构 与控制方法进行分析 ， 对节能应用进行阐述。 【 关键词 】 变频调速技术 ； 水泵机组 ； 供水； 节能
０ ． ５ ０ Ｋ Ｗ． 它需要更全面地体现 出可靠性 与安
０ Ｋ Ｖ双 电源线使用单母线分段 的方式进行供 电 ． 互 为 随着 人 们 生 活 水平 的 不断 提 高 ． 对 于 市 政 供 水 质量 有 着 更 高 的要 全性 两 路的 １ 提 高 了安 全 可 靠 性 对 加 压 泵 丫的恒 速 电 机 采用 了 直 配 风 冷 电 求。 居 民的用水量不断提高 ． 造成 了供水压力不断增加。 随着季节与其 备 用 ， 他 因素的影响 ． 供水量 有着 高低 区别 目前传统 的供水 方式主要有恒 机 。 该站采用 了 Ｓ ｅ ｐ ａ ｍ ２ ０ ０ ０的保 护控制器 ．可对中压 配电系统进行 完善保护 ． 方便对水泵机组 以及其他的设备 进行 控制 加压站的 自动 监控 系统需要有可靠的检测仪表与控 制设备 ． 采用 现代化 的监 控管理 平 台。加泵站配备 的仪表主要有计量 、 压力 、 水 质与变送器 等 ， 控制系 统对水泵 的机组开停进行控制 ． 对 监测的系统参数 也进行 总调 度 加 压站 的通 信系统按照两 主一 两畏的原则进行 ． 以机械解决为 主． 以通 信 系统为辅 ， 以数据传输主主 ． 以图象传输为辅 。目 采用变频调速技术 ． 可以达到水泵的经 济运行 。采用 系统 工程的 １ ． 供 水 水 泵 机 组 的 节 能 运 用恰 当的分析方法 ． 对供水系统 与泵 站的机组运行系统 进行 在城 市供水 中 ． 系统节能主要 包括规划 的科 学性 、 管 网布局 的合 观点 ． 使泵站经济运行 加压站的加压 泵多是采用 多台水 泵并联 理性 与增压方法 的选择等 ． 最重要 的是水泵机组 的节能 ． 它 的比例 占 综合分析 ． 可 以先从单泵进行开始研究 到八 成左 右 ． 对 于整个体统 的节能都有着重要 的作用 水泵电机的提 进行 的． 升供 水是 城市供水 的基础 ． 它 的能耗将会直接关 系到系统是否节能 随着时代的进步 ． 社 会与政府对 于节能减排有着 极高 的重视度 ． 对于 能源利用率低 的企业与 系统进行淘汰 供水水泵机组 的能源利用是否 合 理主要取决于几个 方面 ． 主要包 括水 泵 的扬程 是不是合理 、 水 泵的 效率是不是最高 、 水泵 的配置是否是最合理等 。 ２ ． 变 频 技 术 的 原 理 薹 交流调 速的控制原理 已经非常熟悉 ． 对 于电阻控制 与串级调速都 已经 掌握 ． 但这种异 步电机 的交流 调速技术却在 稳定性 、 可靠性 与维 修方 面存在着严重 的不足 ．尤其是对控制性能要求较 高的系统中 ． 只 能使用直流 电机调速 三相交流 电机在 １ ９ ５ ６ 年 由于控制 晶体 管的出 现 而解决 了变频 电源 的问题 变频调速与变极调速是在转差率不变的 ａ嗍 情况下调节 了电机 的转速 ． 大大提高 了工作效率 变频技术根 据负载 图一 某 加 压 站 系统 特 性 曲线 的特 性不同 ． 而不断 调速电压与频率之 间 的关 系． 保持极高 的工作 效 水泵 的工作 点由特性黄线决定 ． 它 的效率就 是泵 的效率 ． 如果供 率 。到 目前 为止 ， 变频调速技术是异步电机最佳的调速方法。 水量恒定 ， 可以把泵 型选择在 高效 区： 管道 的阻力与流量成正 比． 管道 变频调速装置发展非常快 ． 日 本是发展为成规模 的国家。我国的 的其他设备多是阴力型的 ， 只是 阻力 系数不 同： 采用多 台泵并联运行 ． 变频器制造 主要是 引进 国外的技术 ． 各项技术 的 自主能力 不强 。但随 以台数的多少来满足流量 的变化 ． 肯定会产生额外的损耗 着我 国科技 的进步 ． 变频技术将会得到更加全面的发展。 ５ ． 机 组 节 能 方 案
浅谈变频调速在水泵节能中的应用技术
器价格贵、 投资回收期长、 技术复杂、 尤其在实现闭环 自动控制
时 ， 需进行技术处理。 还 此外， 不是任何情 况下变频器都节 电， 如果电机 负载变化不
大， 或深井泵配有水塔， 则节 电、 节水效果都不大 。
频柜上设置 了工｝ ｝ 变频转换开关 。 当变 频装置 出现故障时， 可方
水利・ ・ 水 电
建材发展导向 ２ １ ０ ０年 Ｏ 月 １
浅谈 变频调 速在水 泵节 能 中的应 用技术
许 克年
摘 要： 针对交流电动机的交流变频调速技术的迅速 发展。相对于 其它调速方 式（ 降压调速 、 极、 如 变 调速 、 滑差调速 、 交流串级调速 等） 变频调速 性能稳定、 ， 调速 范围广 、 效率高， 随着现代控制理论和 电力 电子技术的发展 ， 交流变频调速技术 日臻完善 ， 已成 为交流 电 它 机调速 的最新潮流 。本文针 对影响调速范围、 节能效 果的一些主要因素 ， 进行了分析和探讨 ， 在此基础上指 出了变频调速的适用范 围， 以
流信号。当系统用水量小时， 水泵 出口的压力升高， 压力传感器
式中： Ｐ＿一 电机 负载 ；
ｈ＿一 电机 功 率 。
的阻值减小 ，４ ２ Ｖ直流 电源把压力传感器 的阻值转变 为 电流信
号， 使其对智能调节器输入的 电流信号增大， 调节器显示压力值 升高， 同时与设定值 比较后 ， 对变 频器 反向输 出的 电流信 号进行 调节 。该信 号输入变频器后经内部处理使输 出电源 的频率逐渐 变小， 电动机转速下降， 同时水泵 的转速也下降， 出水量减少 。 当 系统用水量大时，系统压力逐渐降低，变频器 输出电源频率 升 高， 电动机转速增加， 供水量增大， 满足系统用水量要求。 当供 水 量与用水量基本 持平 时， 变频器就会 以该点 的频率运行 ， 这样 就 实现 了系统压力的恒定 ， 同时水泵也一直运行于最经济的状态 。 如 ： 口压力 设定值 为 ０１ＭＰ ， 出 ． ６ ａ 当管 网压力高于 ０１ＭＰ ． ６ ａ时 ，
变频调速控制技术在水泵系统中的应用
变频调速控制技术在水泵系统中的应用水泵是现代社会中不可或缺的设备，它广泛应用于建筑物、污水处理、农业灌溉等领域。
传统的水泵系统通常采用固定速度电机，需要根据不同的工作需求手动调节水泵的流量和压力，这种方式受到很多限制，效率低下，费用高昂。
而利用变频调速控制技术来实现水泵系统的升级和改造，不仅可以提高水泵的效率，降低能耗、减少环境污染，而且可以提供智能化的控制方式，使水泵具备更广泛的应用领域。
一、变频控制调速技术的原理和应用变频调速技术是一种通过调节电机转速来控制机器工作的一种先进技术。
其原理是将输入的电源交流电信号转化为直流电信号后，再将变频器中的先进控制电路对直流电进行变频，将变频后的交流电信号再送往电机进行控制。
在水泵系统中，变频调速技术可以根据需要调节电机转速，从而控制水泵的流量和压力。
通过变频调速技术，我们可以在水泵系统中实现以下功能：1.可实现高精度的调速控制。
变频器可以对电机的转速和输出功率进行精确的控制，从而更好地保证了水泵系统的运行效率。
2.可实现高效节能的水泵系统。
通过变频控制引入高效节能的能源管理理念，控制节能运行，降低能耗，减少能源的浪费，延长设备寿命。
3.可实现智能化的水泵控制系统。
变频调速技术可以实现水泵的自动化控制，不仅可以便于操作，而且可以确保操作的安全性和稳定性。
二、变频调速技术在水泵系统中的应用1.普通水泵的升级改造需要对水泵系统进行改造升级的，常常需要在原来基础上重新设计水泵的结构，来适应新的变频控制调速系统的应用。
首先，需要根据实际情况选用合适的电机和变频器，并进行电气配线。
然后，需要对水泵系统对原有的管路进行检查和改造，使得水泵同新的调速系统能够完美地相互配合。
这样以在投入使用之后能够呈现出一个稳定、高精度、高效的水泵系统。
2.高层建筑的冷却水泵系统建筑物中的冷却水泵系统通常采用固定速度电机，但是在不同的使用场景中，需要水泵输出的流量和压力是不尽相同的，这时用变频控制调速技术可以更好地控制水泵系统的运行。
变频调速在水泵节能中的应用
态 ，而 生产 生活 中 的风 、水 流量 以及气 压要 求 处于 变 工况 运行 状态 ，人们 往 往采 用挡 板 、 阀 门等 来控 制 压 力及 流 量 （ 图１ 。人 工控 制 流 量 存在 如 下 如 ）
内变 化 时， 电动机 转 速 调节 范 围非常 宽 。变 频调 速就 是通 过 改变 电动 机 电源 频 率 实现 速度 调节 的。根 据水 泵 的 比例 定律 ，改 变转速 ｎ ，水泵 的流 量Ｑ 、扬 程 ｈ 水 泵 消耗 的功 率 Ｐ 随之 相 应 的 改变 。水 泵 的 流量 与 转 速 成 正 比 ，即 和 都
泵 必须 连续 运转 ，但 负荷 时大 时小 的情 况 。这 样就 使得 选 取水 泵时 必须 按最 大 的负荷 情况 下选 取 ，造成 用水 量 小时 的能量 被 白 白浪 费掉 。 为 了保证 生产 ，节约 能源 ，我 们对 系统 进行 了变 频 改造设 计 ，变频 调速 系统 原理框 图见 图３ 。
式中 ｎ 一异 步 电动机 的转 速 ；
ｆ 一异步 电动 机 的频 率；
ｓ 一电动 机转 差率 ； ｐ 一电动 机磁 极对 数 。 对 于 一般 交 流三 相 异步 电动机 而 言 ，Ｐ ｓ 产 时 己确定 ；转速 ｎ 、 生 与频 率
ｆ 正 比 ，只 要 改变 频 率 ｆ 成 即可 改变 电动 机 的转 速 ， 当频 率 ｆ ０５ Ｈ 的范 围 在 —０ ｚ
变频调速技术在水泵运行中的节能应用
（ １ ） 当小 时 供 水 量 Ｑ为 ２ ３ ０ ０ ０ ｍ 时：
５ ５ ０ ０ ＊ ２ ５ ０ ＊ ｌ ＂ ２ ＝ ５ ０ １ ． ３ Ｋ ＷＨ； １小 时 内耗 电量相 差 △ ４ ９ ８ ． ７ Ｋ Ｗ Ｈ． 相差近一半。
１ ０ ０ ０ — ５ ０ １ ＿ ３ ＝
（ ４ ） 当小时供水量 为 ２ ５ ０ ０ ０ ｍ ３ 时： 方 案一 ： 则方案一调整为使用 ５台大定速机泵 ． 则小时耗电情况 为： ＝ Ｐ ２ × ｚ × ： ２ ５ Ｏ １ ５ ： １ ２ ５ Ｏ Ｋ ｗＨ。 方案二 ： 使用 ４台大定速机泵 和 Ｉ台变频调速机泵 相配合 ． 则小
２ ０ １ ５ 年１ ８ 期
科技 一向导
◇ 科技 之窗◇
变频调速技术在水泵运行中的节能应用
吴洁 欣 王佳 栋 方 伟 ， 卫 聪 ， 钱俊华 （ １ ． 上海城投原水有限公 司黄浦江原水厂 中国 上海 ２ ０ １ １ １ ４ ； ２ ． 上海 交通大学
【 摘
中国
上海
２ ０ ０ ０ ３ ０ ）
匀地改变输入异步 电动机 定子 的供 电频率， 来调节水泵 电机 的转速 。 电动机转速变慢 ． 轴功率就相应减少 ． 电动机输入功率也随之减少 ． 这 就是水泵变频凋速的节能原理 。 ２ ． 实 际 工况 分 析 该厂新泵房 日常运行概况为 ： １ Ｏ台机泵 ， 一般情况开 ５ 备５ ， 小时 供水量 ｐ在 ｌ ７ ０ ０ ０ ｍ ， 至２ ５ ０ ０ ０ ｍ ， 不等 ， 根据外部需水要求进行转速调 节， ４台变频调速范 围 ｎ ， 为５ ５ ０ ｒ ｐ ｍ至 ７ ５ ０ ｒ ｐ ｍ，根据调节 池液位高低 对 应小时流量 ＡＱ， 可从 ２ ０ ０ ０ ｍ ３ 至５ ５ ０ ０ ｍ， 进行调节 ，机 泵额定功 率 Ｐ ｊ 为２ ５ ０ ＫＷ。 ４台较 大定速 机泵小 时流量 Ｑ 均在 ５ ０ ０ ０ ｍ， 左右 （ 根据 调节 池液位 稍有偏差 ） 。 机泵额定 功率 Ｐ ２ 为２ ５ ０ Ｋ Ｗ， 另外 ２台较小定 速 机泵小时 流量 Ｑ ， 均在 ３ ０ ０ ０ ｍ３ 左右（ 根据调节池液位稍有偏差 ） ． 机 泵额定功率 Ｐ １ 为１ ８ ５ Ｋ Ｗ． 现将使用情况作出如下假设 ： 假设在一个时间段内供水量持续不变情况下 ． 这里取几的原理 ， 采用 实际运行工况进行 实例分析 ， 通过数据 分析和 实际应用说 明水泵采用 变频调速的节能优