浅谈水泵变频调速节能
变频调速技术在水泵节能中的应用
变频调速技术在水泵节能中的应用摘要：主要从变频调速器的原理及特点入手，对某选煤厂循环泵变频调速的改造进行了分析，分别从变频调速原理、变频节能的可行性、变频调速改造设计、应用效果几方面展开。
分析认为，变频调速器的应用，节能效果非常明显，并提高了设备和系统的安全可靠性。
关键词：高压变频器；水泵；应用引言水泵在我国各行各业广泛应用，数量极多，但是，传统控制方式的水泵在实际应用中存在电能浪费较多的问题。
我国当前正在大力推进资源节约型社会建设，将变频器应用在水泵之中对其运行控制和降低资源消耗，已是现实客观要求。
笔者根据自己多年在工厂使用和改造多个水泵控制系统的工程实践经验，总结一下变频器在水泵控制中的使用方法和节省原理，供同行之间参考交流。
1电机变频调速的原理众所周知，三相交流异步电动机的同步转速与电源频率、电机磁极对数的关系式为n=60f/p，其中，n为电机的同步转速，f为电源频率，p为电机磁极对数，所以，电机的同步转速与电源频率成正比例（或线性）关系。
当改变电源频率f时即可改变电机同步转速。
一般而言，电机运行时的实际转速近似等于同步转速，我们可以认为实际转速也遵循上述公式。
电机与泵是通过硬联轴器连接，两者转速相同，所以，通过变频器改变供电电源的频率，就可实现水泵的转速调节。
2水泵使用变频器控制时节省费用的情况2.1采用变频器控制水泵的省电分析水泵的电机功率P=pgQH/(n1n2)，其中，Q为流量，H为扬程，p、g、n1、n2为常数，由于水泵流量Q与水泵转速成正比，扬程H水泵与水泵转速是平方关系，所以，水泵电机功率P与水泵转速是立方关系。
例如：某台水泵电机额定功率为37kW，当电机转速下降到原来转速的0.9倍时，电机功率为26.97kW，节省电能幅度为27.1％；当电机转速下降到原转速的0.6倍时，电机功率为7.992kW，节省电能幅度达78.4％。
2.2变频器功率因数补偿作用的节省分析由电路分析的基本理论可知，电力系统中无功功率主要导致线损增加，并且在电力系统中变压器额定容量一定的情况下，系统功率因数的降低还使得可用的有功功率减少，也就是说，变压器的带载能力大大降低。
变频水泵的节能技术及工作原理
变频水泵的节能技术及工作原理变频水泵是一种利用节能技术进行调速控制的水泵，其工作原理基于变频器的控制。
变频水泵通过调整驱动电机的转速来改变水泵的出水流量和扬程，从而达到节能的目的。
1.变频器技术：变频器是变频水泵的核心部件，通过改变驱动电机的频率和电压来控制水泵的转速。
变频器具有高效、稳定的性能，可以根据系统需求进行精确的调速控制，有效降低能耗。
2.损耗降低技术：变频水泵采用高效的电机和变频器，能够有效降低电机转动过程中的损耗。
同时，采用优质材料和先进工艺制造水泵，减少泵体摩擦和流体不稳定等因素对水泵运行的影响，提高整体效率。
3.负载优化技术：变频水泵通过智能控制系统来实时监测水泵的工作状态和负载情况，根据实际需求调整水泵的运行参数，使水泵在最佳工作点运行，减少了不必要的能耗。
4.节流降压技术：通过在水泵出水管路上安装节流阀和减压阀等装置，调整出水流量和压力，降低水泵的工作负荷，从而实现节能降耗的效果。
1.变频器获取电力信号：将交流电源输入变频器，变频器对输入电源进行整流、滤波处理，得到稳定的直流电源。
2.变频器产生驱动信号：经过变频器内部的逆变器，将直流电源转换为交流电源，并通过控制逻辑生成驱动信号。
3.驱动水泵电机：驱动信号送入水泵的电机，控制电机转速的变化，进而改变水泵的出水流量和扬程。
4.智能控制系统：通过传感器检测水泵的运行状态，将相关参数传输给智能控制系统，控制系统实时调整驱动信号，使水泵在最佳工作点运行。
总结起来，变频水泵通过变频器控制驱动电机的转速，根据实际需求调整水泵的出水流量和扬程，实现能效优化。
同时，结合负载优化技术、损耗降低技术和节流降压技术等多种节能技术，进一步提高水泵的能效，降低能耗。
变频水泵广泛应用于供水、排水、冷却循环等领域，具有显著的节能效果。
水泵变频调速供水的节能分析
钱 华 梅
（ 州 经 贸职 业技 术 学 院 ， 江 苏 苏 州 ２ ０ ９ 苏 １ ０） ５
摘
要 ： 本文对 变频调 速供 水 的 节能性 进行 了分析 。但在 实际应 用 由于选择 与使 用存在 着较 大的盲 目性 节能效果 不理
想 ，所 以针 对 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 。
关键 词 ： 变频调速 ； 节能 ；效率
Ｄ ： １ ．９ ９ Ｊｉ ｎ１ ７ －６ ９ ．０１ ，４．０ ＯＩ ５ ６ ／ ．ｓ． ６ １ ５ ６２ ０ １ ０ ５ Ｏ ｓ
的扬程来调节 转速 分别为ｎ，ｎ，工况点分别为Ｃ，ｃ，这时 ： 。
将 没 有 多 余 扬 程 浪 费 ， 比恒 压 供 水 模 式 减 少 了Ｂｃ段 扬 程 的 浪 费 ， 比不 调 速 的情 况 减 少 了 Ａ 扬 程 的浪 费 。所 以 ，应 １段 Ｃ 该说这种运行方式是最节能的。 比较 两 种 供 水 方 式 ，变 压 变 流 量 供 水 设 备 节 能 效 果 好 ，
Hale Waihona Puke 节是十分必要 的。在众多的调节方法 中，利用变 频器调节 电机转速 以适应水 泵的部分负荷是一种最方 便和 最节能的 方法 ，特 别是在 目前变频器价格大幅下 降的情 况下 ，变频
调 速 水 泵 的应 用 与 日俱 增 。但 是 ， 目前 在对 变 频 调 速 水 泵
能耗 的分 析上 还存 在一些模糊 的认识 。本文 将对变频调速 水泵 的能耗进 行详细分析 ，在此基础上 ，对 如何合理应用 变频 调速 水泵进行探讨 ，真正使变频调速 水泵达到节能运
浅谈变频调速技术在风机、泵类中的节能应用
频器 ）易操 作 、免 维护 、控制精 度 高 ，并 可 以实 现高 功能化 等特点 ，采用 变频 器驱动 的方案 开始 逐 步取代风 门、挡板 、阀 门的控制方 案。 变频调 速技 术的 基本原 理是根 据 电机转速 与 工作 电源输人频 率成正 比的关 系 ： ＝ Ｏ （ － ）ｐ ｎ６ ｆ １ｓ ／，
（－ ） ＯＵ （ －） Ｑ ’ Ｈ
：
． 二 ／
Ｉ
（４Ｏ ０
Ｈ
负荷 ，１ ｈ 运行 在５ ％负荷 ；运 行时 间在３ ０ 。 ３ ０ ０ ｄ
ｌ —
图 ｌ 阀 门调 节 功 耗
图 ２ 变速 调 节 功 耗
图１ 为水 泵用 阀 门控 制 时 ，当流 量 要求 从 Ｑ１ 减 小 到Ｑ２ ，必须 关小 阀门 。这时 阀 门的磨擦 阻力 变 大 ，管路 曲线 从Ｒ移 到Ｒ ，扬 程 则从 Ｈａ ， 上升 到
删 蟪 Ｉ ＇ ｔ
新疆 化 工
４ ３
配 备 电机功 率 ：７ Ｋ ，额 定 电流 ：１ ８ ５Ｗ ３ Ａ， 额定 电压 ：３ ０ ８ Ｖ，转速 ：１７ ｒ ｎ ４ ７／ ，为上 海 江宁 ｍｉ
电机厂制 造 。
＝
● 酗
Ｉ ｈ
水 泵连 续２ ｈ 行 ，其 中每天 １ｈ 行在 ９ ％ ４运 运 ｌ ０
下 降 到Ｈ 。 。 根 据离 心泵 的特 性 ｆ 线公式 ： Ｈ １
Ｎ＝Ｒ ＱＨ／１２ ０ｑ
例３
根据 图３ 计算 ，则 每年 的节 电量 为 ：
Ｗ１７ ｘ ×（１０ －７ ％ ）ｘ ３ ０ ７２０ Ｗ ｈ
Ｗ２ ７ ｘ ３ （ ５ － ２ ％ ）ｘ ０ ＝ １ ３ ５ Ｗ ’ ＝ ５ １ｘ ９ ％ ０ ３０ ２９ ７ｋ ｈ
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 。
试谈变频调速节能控制在水泵电机系统中的应用
试谈变频调速节能控制在水泵电机系统中的应用摘要：从目前来看，高能耗已经成为建筑给排水、工业生产等领域中各类水泵电机系统亟待解决的突出问题，同时也是我国社会向绿色节能经济目标发展的一大阻碍。
在此背景下，我们有必要对变频调速节能控制在水泵电机系统中的应用进行讨论，尝试寻找出兼具经济性与可行性的水泵电机系统改造路径。
关键词：节能降耗;水泵机组;自动控制技术引言高能耗已成为工业生产给排水系统水泵电机安全可靠、节能经济的高效稳定调节运行的一大瓶颈,提高水泵电机的运行可靠性、调控平衡性能、以及电能综合利用效率,对低碳绿色环保新社会中的工业生产节能降耗有着非常重要的作用。
因此,如何结合电机调节运行控制的基本原理,采取有效的技术升级改造措施,降低水泵电机的运行费用就成为工业生产节能降耗迫切需要解决的问题。
从目前国内外有关水泵电机调控技术来看,较为有效的节能降耗技术措施就是采用变频调速自动控制技术,对常规的继电器额定容量控制技术进行技术升级改造。
1水泵电机变频技术的应用原理长期以来，水泵电机都是以一种固定的转速在工作，通过这种电机来对水泵进行驱动，并且利用控制阀来对管道内的流量进行控制。
当水流量较大时，电机的运行效率往往容易达到最高水平，一旦管道水流量减少，阀门通过调节转速降低压力，进而实现控制水流量。
但是这种情况下，水泵与管道出水量之间的压力差距过大，很容易导致水流带走大量的能量，阀门控制水流量能够有效减轻能量损失。
变频调速对水泵电机的控制能够大大缓解这种能量损耗的问题，水泵电机在这种情况下相对来说处在可变速的环境中，水泵产生的特性曲线能够与系统中各种流量的水流量进行压力匹配，有效地降低了传统电机工作过程中的能量损耗，达到节能减排的目的。
2试谈变频调速节能控制在水泵电机系统中的应用2.1技术革新要点就目前情况分析，国内对供水设备的控制方式已经存在多种选择。
最为常见古老的方式就是继电接触器控制，但这种方法对于现代应用显得比较落后。
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。
风机水泵的变频调速节能分析
风机水泵的变频调速节能分析节能降耗、增加效益是全社会应为之努力的方向。
我国的电动机用电量占全国发电量的60％～70％，风机、水泵设备年耗电量占全国电力消耗的1/3。
应用于风机、水泵等设备的传统方法是通过调节出口或入口的挡板、阀门开度来控制给风量和给水量，其输出功率大量消耗在挡板、阀门地截流过程中。
另外，由于在通常的设计中为了满足峰值需求，水泵选型的裕量往往过大，也造成了不应有的浪费。
根据风机、水泵类的转矩特性，采用变频调速器来调节流量、风量，将大大节约电能。
下面就分析一下在风机水泵类负载中使用变频器所能达到的效果。
一，通过变频调速达到的一次节能。
下面以水泵为例来说明，由图1可以看到：流量Q正比于转速n压力H正比于n2转矩T正比于n2功率P正比于n3图1 水泵流量、压力、功率曲线… 在普通的水泵流量控制中使用阀门来调节，如图2所示：图2 阀门控制水泵流量管道阻力h与流量Q的关系为h正比于RQ2，其中R为阻力系数电机在恒速运行时，流量为100%情况下（工作点为A），水泵轴功率相当于Q1AH1O所包容的面积。
电机在恒速运行时，采取调节阀门的办法获得70%的流量（工作点为B），将导致管阻增大，水泵轴功率相当于Q2BH2O所包容的面积，所以轴功率下降不大。
采用变频调速控制流量时，由于管道特性没有改变，水泵特性发生变化（工作点为C），轴功率与Q2CH3O所包容的面积成正比。
故其节能量与CBH2H3所包容的面积成正比，输入功率大大减小。
如图3所示：图3 变频调节水泵流量正如前面提到的，轴功率P与转速n的三次方成正比。
采用变频器进行调速，当流量下降到80%时，转速也下降到80%，而轴功率N将下降到额定功率的51.2%,如果流量下降到60%,轴功率N可下降到额定功率的21.6%,当然还需要考虑由于转速降低会引起的效率降低及附加控制装置的效率影响等.即使这样,这个节能数字也是很可观的,因此在装有风机水泵的机械中,采用转速控制方式来调节风量或流量,在节能上是个有效的方法。
泵变频调速的节能原理
泵变频调速的节能原理
泵变频调速的节能原理是通过控制泵的运行速度来达到节能的目的。
通常情况下，泵的运行速度是固定的，当流量需求增加时，需要提高泵的运行速度来满足需求。
而变频调速技术可以根据实际需求，精确地控制泵的运行速度，使其与流量需求匹配，避免了过剩的能耗。
具体来说，变频调速通过改变电机的供电频率和电压来实现泵的调速。
当流量需求较小时，变频器会降低电机的频率和电压，使得电机的运行速度降低，从而降低泵的输出流量，减少能耗。
而当流量需求增加时，变频器会提高电机的频率和电压，以增加泵的输出流量。
采用泵变频调速技术可以有效地避免泵的能耗过剩。
传统的固定速度泵在流量需求较小时仍然会以定速运行，即使流量需求很小，泵也需以最高速度运行，造成能源的浪费。
而变频调速技术可以根据实际需求，实现精确的调速，使泵的运行更加节能。
此外，泵变频调速还能提高泵的运行效率。
根据瑞士泵制造商研究发现，通过变频调速提高泵的效率平均可达到30%，最高可达到50%以上。
这是因为变频调速技术避免了过剩能耗，减少了泵的损耗，提高了运行效率。
综上所述，泵变频调速的节能原理主要通过精确控制泵的运行速度，使其与流量需求匹配，避免能耗的过剩，从而实现节能的效果。
变频水泵的节能技术及工作原理
变频水泵的节能技术及工作原理变频水泵是一种节能高效的水泵设备，通过采用变频技术来实现水泵的频率调节，从而达到节能的目的。
下面将详细介绍变频水泵的节能技术及工作原理。
一、变频水泵的节能技术1.变频调速技术：变频水泵采用变频器对电机进行调速，可以根据实际需要精确调节水泵的运行频率和转速，避免因为不同工况需要导致水泵运行在额定状态下，进而减少功耗。
2.智能控制技术：变频水泵配备智能控制系统，可以根据实时数据对水泵的工作状态进行智能调控。
通过对各种参数进行实时监测和分析，可以调节出最佳的工作状态，达到节能的目的。
3.伺服驱动技术：变频水泵采用伺服控制器对电机进行控制，可以根据实际负载情况实时调整电机的工作状态，从而达到更高的效率和节能的目的。
4.多级泵系统：变频水泵可以采用多级泵系统，通过根据实际需要选择不同级数的泵组合，实现多级增压。
这样可以在不同工况下选择最适合的泵级，避免过大或过小的功率消耗。
5.自动控制技术：变频水泵通过自动控制技术，可以根据实际工作需求自动启动和停止。
通过设定合理的启停时间和频率调节方式，可以避免不必要的能量浪费，达到节能效果。
二、变频水泵的工作原理1.变频器：变频器是变频水泵的核心设备，主要功能是将交流电源的频率转换为电机驱动所需频率。
通过调节变频器的输出频率，可以实现对电机转速的精确控制。
2.电机：电机是变频水泵的驱动设备，根据变频器的输出频率进行转速调节。
变频水泵通常采用三相异步电机作为驱动电机，其转速可以通过变频器的调节实现范围广泛的转速调节。
3.水泵：水泵是变频水泵的工作部件，主要用于将液体输送到指定位置。
水泵通常由水泵、叶轮、轴承和密封等组成，通过电机的驱动实现水泵叶轮的旋转，从而达到液体的输送目的。
首先，变频器接受外部的控制信号，并根据控制信号的要求设置合适的频率输出。
然后，变频器将调整后的频率输出给电机，电机根据频率的变化调整自身的转速。
最后，电机驱动水泵的叶轮旋转，使液体从进口处进入水泵并经过叶轮的作用，最终通过出口处输出。
浅谈变频调速在供水水泵中的节能改造
浅谈变频调速在供水水泵中的节能改造摘要：随着经济和社会的快速发展，我国的各个行业都在进行可持续化发展，节能减排引起了广泛的关注。
在供水水泵中引入变频调速技术能够有效提高水泵的工作效率，减少能源的消耗。
本文对当前供水水泵进行简要介绍，并对变频调速在供水水泵中的节能改造进行探讨和分析。
关键词：变频调速；供水水泵；节能改造；探讨1 变频调速与供水水泵概述1.1 变频调速概述在电机的工作中，通过改变电机的供电频率和电机的极对数和转差率就能够达到改变电机转动速率的目的。
当前生产机械设备主要使用改变定子极对数、定子电压、频率等技术达到变频转速的目的。
变频调速分为高效调速方法和低效调速两种方式，高效调速的时转差率不变，造成的能耗较小，低效调速的转差损耗较大，因此在供水水泵的节能改造中主要使用高效变频调速的技术手段。
1.2 供水水泵概述在人们生产和生活中，供水水泵的出现极大的提高了人们的效率和提高了生活舒适度。
但是早期的供水水泵工作效率较低，能耗较大，不利于社会的可持续化发展。
造成供水水泵能耗较大的因素主要有以下几个方面：（1）供水水泵不能与输送水管道准确匹配。
（2）供水水泵系统过于复杂。
（3）输送管道设计不合理。
（4）输送管道出现渗漏现象。
（5）供水水泵自身质量较差。
1.3 供水水泵节能原理在供水水泵的使用中，使用者需要根据最佳工况运行原则，建立准确的水力数学模型和参数采集标准，量身定做高效节能泵或高效叶轮，彻底解决循环水过流量引起能耗增加的现象，达到节能最大化。
2变频调速在供水水泵中的节能改造2.1供水水泵中利用变频调速进行节能的技术特点供水水泵中利用变频调速的技术进行节能改造具有以下几个方面的技术特点（1）采用闭式（或开式）变频控制技术，由能耗优化模块、智能控制系统、变频控制系统、远程监控制系统等组成，实时监控泵系统工艺参数并与目标值比较，自寻优给出满足工艺要求且实时电耗最低的运行匹配和调速策略，实行最优运行调度方案，达到最佳节能效果。
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背景水泵是工业和民用领域中常用的设备之一，具有广泛的应用。
然而，许多传统水泵在工作过程中存在能源浪费的问题。
传统水泵通常采用固定转速，这会导致在某些使用条件下，水泵会产生过多的流量和压力，进而浪费大量的能源。
为了解决这个问题，现代技术中引入了变频调速技术，可以通过控制水泵运转的转速，从而更好地适应不同的工况，实现更高效的能源利用。
本文将介绍变频调速技术在水泵上的应用及其节能改造效果。
变频调速技术变频调速技术是控制电动机转速的一种方法。
在传统的固定转速的电动机中，电源的频率决定了电动机的转速。
而在变频调速技术中，通过改变电源的频率，可以控制电动机的转速。
具体来说，变频器是控制电动机转速的核心部件。
变频器通过调整电源的频率，改变电动机的转速，从而达到节能效果。
变频调速技术除了能够提高电动机的效率和延长寿命之外，还有以下优点：1.在水泵运行时，可以实现流量的实时控制，以适应不同的工况。
2.降低水泵启动电流，减少电流冲击，对电网产生的影响较小。
3.因为减少了电动机的噪声和振动，因此可以提高设备的可靠性和使用寿命。
变频调速技术在水泵上的应用变频调速技术在水泵上的应用有两种方式：1. 单变频控制单水泵这种方式是用一个变频器控制一个水泵。
这种方式在给定的工作条件下，可以帮助水泵调整流量和压力，从而达到更好的节能效果。
这种方式的应用非常简单，适用于小型和中小型水泵系统。
2. 多变频控制多水泵这种方式是用多个变频器控制多个水泵。
这种方式可以实现更高水平的节能效果。
通过分别控制每个水泵的速度，可以在每个水泵产生最佳的流量和压力，最终实现整个系统的最佳节能效果。
这种方式需要比较高的技术含量和较复杂的控制系统，因此适用于大型工业和民用水泵系统。
变频调速技术在水泵上的节能效果变频调速技术在水泵上的节能效果非常显著。
具体来说，可以达到以下效果：1.在变频控制下的水泵可以实现在额定流量下降低运行速度，从而降低能耗。
风机水泵的变频调速节能分析
风机水泵的变频调速节能分析随着工业自动化的发展，变频调速技术在风机和水泵的应用越来越广泛。
通过使用变频调速器，可以实现风机和水泵的节能运行，提高工作效率，减少能源消耗。
本文将对风机和水泵的变频调速节能进行分析和探讨。
风机和水泵的基本原理是通过转动叶轮或叶片，产生气流或液流，从而实现气体或液体的输送。
传统的风机和水泵通常采用定速电机，工作时始终以额定转速运行。
然而，在实际运行过程中，常常需要根据实际需求调整输出流量或压力。
这种方式效率低下，能耗大，而且对于不同的工况无法提供灵活的调节能力。
而变频调速技术通过改变电机的转速，从而调整风机和水泵的输送流量或压力，使其适应不同的工况。
变频调速器可以根据实际需求调整电机的转速，节省能源，减少功耗。
通过变频调速，可以实现精确的流量或压力控制，提高工作效率，保护设备，延长使用寿命。
变频调速的节能效果主要体现在以下几个方面：1.电机启动时的冲击电流小：传统的固定速度启动电机会引起瞬时的高启动电流，而变频调速器可以平滑启动电机，减少冲击电流，降低电网的压力负荷，提高电网的供电质量。
2.变频调速范围广：变频调速器可以根据需要任意调整电机的转速，适应不同的负载需求。
当工况要求较低的流量或压力时，可以将电机转速调低，减少能耗。
相反，当工况需要较大流量或压力时，可以将电机转速调高，提高输送能力。
3.平滑的工作过程：传统的定速电机在工作过程中会出现起伏的流量或压力波动，而变频调速器可以实现平滑的工作过程，提高系统的稳定性和控制精度。
4.节省运行成本：通过变频调速技术，可以实现风机和水泵的节能运行，降低能源消耗，减少电费支出。
同时，还可以减少维护和修理费用，延长设备寿命。
总之，风机和水泵的变频调速技术可以实现精确的流量或压力控制，提高工作效率，节省能源，降低运行成本。
通过选择合适的变频调速器，合理配置系统参数，可以实现最佳的节能效果。
因此，在实际应用中，需要根据具体工况和需求，选择合适的变频调速器，并进行系统调试和优化，以获得最佳的节能效果。
浅谈水泵调速节能技术
浅谈水泵调速节能技术摘要：随着世界经济和科技的发展，变频器及控制技术也将更加发展和完善，其性能价格比也将不断提高，自来水行业自然也不例外，在恒压供水系统中的利用就是其中重要的一环。
本文就水泵调速节能技术进行了详细论述。
关键词：调节方式节能原理调速设备变频器前言据统计，给水工程中能耗费占供水成本的30%～70%,水泵的能耗费占总能耗费的90%左右。
在实际运行中，水泵的效率大多数不足60%，泵站的综合效率不足50%，存在着较大的能源浪费，在能源供应日益紧张的今天，应用正确的水泵供水节能技术，使水泵能经常的高效运行，将具有重大的经济意义，水泵站是供水系统中的枢纽，水泵是这枢纽中的心脏，对于水泵在系统中的运行情况是与节约能源、降低成本、提高经济效益密切相关。
一、水泵适应流量，扬程变化的调节方式。
在运行中根据工况中流量与扬程的变化进行水泵运行工况的调节，常用的调节方式有以下几种：1.流量调节，它又可分为减少阀门的开启度和多台水泵并联运行这两种方式。
2.水泵特性调节，它又可分为调节水泵叶片的安装角度、车削叶轮直径或更换不同直径的叶轮和调节转速这三种方式。
二、水泵的调速特性及节能原理在上述的各种调节方式中，用调节水泵的转速来调节流量是降低能耗的较好方式。
原因是在改变水泵的转速时且转速变化在±20%范围内，保持泵体内部的流动状态相似的话，那么泵体内的水流速度与转速成正比，流量与转速成正比，扬程与转速比的平方成正比，轴功率与转速比的立方成正比。
Q=Q0（n/n0）(1)H=H0（n/n0）2 (2)N=N0（n/n0）3 (3)式中：n0为额定转速，Q0为额定转速时的流量，H0为额定转速时的扬程，N0为额定转速时的轴功率，n为调速后的转速，Q为n转速时的流量，H为n转速时的扬程，N为n 转速时的轴功率。
由(1)(2)式换算后可以得到下式：H=（H0/Q02）Q2 (4)式中H是水泵运行中任何一工况点的扬程，Q是水泵运行中任何一工况点的流量。
水泵的节能与变频调速
水泵的节能与变频调速关键词：水泵节能方法变频调速（一）前言水泵是城市给水排水工程必要的组成部分，它们通常是整个给水排水系统正常运转的枢纽。
水泵是这个枢纽的心脏。
对于供水企业来说，电费约占自来水制水成本的40%-70%，水泵的能耗费占总能耗费的90％左右。
实际运行中，水泵的效率大多数不足60％，存在着较大的能源浪费。
供水企业降低供水电耗就是供水行业发展的永恒课题。
要搞好供水企业的节电工作，必须从供水企业的科学管理和供水设备的技术改造两方面采取措施，特别是对离心泵节能措施的应用分析与研究。
（二）离心泵的节能措施离心泵的效率是泵的有效功率Ne和轴功率N的比值：η=Ne/N 。
它的效率的高低直接反映出供水企业的单位电耗的高低，若要提高离心泵的效率，就必须大力挖潜离心泵的节能措施，降低离心泵的能耗损失。
经过长时间的查找与分析，离心泵有如下几点节能措施：1 降低离心泵的机械损失降低轴封和轴承的摩擦损失。
主要措施：①利用新型材料密封代替填料密封。
②提高水泵轴套的表面光洁度。
③科学合理的选用水泵的轴承。
④每个季度对水泵轴承进行检查，确保水泵轴承的润滑与完好。
提高水泵与电机的同心度。
主要措施：①一般水泵在每1~2年进行一次检修，检测水泵叶轮出口导叶的入口流通中心对中，保证转子与壳体，泵与电机的同心度，特别是出口处叶轮轴线与壳体中心线不得错位。
②每年要对联轴器进行检测，提高水泵与电机的同心度，这样可以防止水泵效率下降。
2 降低水泵的水力损失主要措施：①利用打磨或在叶轮表面及壳体内壁涂覆水泵抗磨减阻复合材料来提高泵内流通部件的表面光洁度。
②液体在流过部件的速度大小确定要合理，而且速度变换要平缓。
③避免在流通区内出现死区。
④合理选择入，出口部件的过流角度以减少冲击损失。
3 水泵特性调节车削叶轮直径或更换不同直径的叶轮改变叶轮直径可改变水泵的性能。
根据流量的变化，计算出水泵高效运行时满足工况要求的叶轮直径，如果工况长期稳定，只车削一次即可。
浅谈清水泵站变频调速节能技术原理
Ｃｉ ｗ ｅ ｎｏｅａ ｏ ｃ ｈａ ｅＴ ｈ ｌｉ ｄｒｕｓ ｎＮ ｃ ｏｇｓｎ Ｐｄ ｔ
高 新 技 术
浅谈清水泵站变频调速节 能技术原理
林 彩 荣
（ 门水务 中环制水有 限公 司， 厦 福建 厦 门 ３ １０ ） ６０ ０
摘 要： 文章从水泵装置对能量 的供给和 需求入手 ， 分析 了水泵装置以定速运转 ， 其能量供需不平衡 以至 能耗 高， 而改 用调速运 转后 ， 则是按 需供给 ， 以能耗得 以降低。 自来水厂的运行 管理 中， 所 要节约运行成本 ， 关键在 于降低 清水泵站的能耗 ， 清水泵站应全 面使 用变频调速技术 。 关 键词 ： 水泵站 ； 清 变频 调速 中图分 类号 ：４ ７９ Ｆ０ ． 文献 标识 码 ： Ａ 自 来水 厂的清水泵站（ 二级泵站 ） 自 水 是 来 生产过程 中能源消耗 的重点部位 之一 。长久 以 来 ， 一直延用定速 的方式运转 ， 水管网 水泵 对供 中的负荷变化常通过调节 阀门来实现 ，这种运 转方式使得 清水泵 的能耗 高， 运行成本大。 本文 从水 泵的运行工况分析 ， 阐述能耗高 的原因 来 及采用变频调速 的节能原 理 ， 提倡清水 泵站应 全面使用变频调速技术。 １水泵定速运转能耗分析 有人认 为 ， 清水泵 站能耗高 ， 是因为使 主要 用阀 门节流调节流量造 成的。那 么有 些清水泵 站运转时 ，基本上就没有使用 阀门节 流调节流 量， 难道这些泵站就不会耗 电了吗？事实上 ， 水 泵装置 以定速运转 ，即使没有使 用阀门节流调 节流量 ，但是只要水泵装 置运 转时的实际工况 点偏 离了设 计工况 点， 就会产生能量的浪费 。 为了简化叙述 ， 面我们将 以单台水泵装 下 置为例进行能耗分析 。清水泵 站一般 都是以多 台水泵并联运转 的 ， 对此可 以按等扬 程条件下 ， 流量叠加 的方法 ， 出二 台或二 台以上水泵并 绘 联运转时的 Ｑ Ｈ ｎ） － （。 特陛曲线 ， 并将其假想成是 台大型的新泵。 经过这样 的处理后 ， 就可按 以 下的方法进行 分析 了。 某清水 泵站使用 的离 心式 水泵装置 的性能 曲线 ，如图 １ 所示 ，曲线 Ｉ 是水泵在 额定转速 （ｏ ｎ） 下的 Ｑ Ｈ ｎ 性 能曲线 ， 明水泵 供出的 — （。 ） 它表 能量 随着流量 的增加而 降低 。曲线 Ⅱ是按管路 系统 的 Ｑ Ｈ关 系式 Ｈ Ｈ Ｓ 制 的管路性 — ＝ ＋Ｑ 绘 能曲线 ，它表明管路 系统需要 的能量随着流量 的增 加而 上升 。曲线 Ｉ 曲线 Ⅱ相交 于 Ａ点 和 （ Ｈ ） Ｑ 、 Ａ， Ａ点是按管网最高 日， 最大时 的设计秒 流量计 算出的设计 工况点 。水平点划线 Ｐ是 以 Ｈ 为基准设定的出站水压控制下限。水平点划 ＾ 线 Ｐ 是 为了 防止管 网水压超 过管 路的设计 工 Ｈ 作压力 而设定 的出站水压控 制上 限。 假设某时刻管网 的用水量 由 Ｑ 减少 为 Ｑ， 那 么水泵装 置的实 际工况点 将随之 发生改 变 。 过 Ｑ 作垂线 与 曲线 Ｉ 和曲线 Ⅱ分别 相交 于 Ｂ 和 Ｂ， 图 １ 如 所示 ， 图上 看出 ， 从 当流量 由 Ｑ 减 少为 Ｑ 时 ， 泵供 出的能量 由 Ｈ 升到 了 Ｈ ， 水 Ａ 升 高 了△Ｈ １ Ｈ 。 Ｈ 而管路系统需要的能量则 由 ： Ｈ 降到了 Ｈ ， 了ＡＨ ＝ Ａ 水泵供出的 ＾ 降低 ￣ Ｈ－ Ｈ 能量为 ｝ ， ｌ 而管路 系统 需要的能量只有 ， Ｂ 水 泵装置 的能量处于供大于需 的状 态 ， 需差距 供 为＆Ｈ ＝ Ｂ △Ｈ Ｉ 此状况表 明 ， ＢＨ－ Ｈ Ｂ △Ｈ ＋ 水泵
水厂二级泵站中水泵的变频调速节能技术
水厂二级泵站中水泵的变频调速节能技术1 水泵变频调速运行的节能原理水厂机泵的选型, 一般是按城市最高日，最大时的需水量来确定的，但管网供水显然不是恒定流量，因此在部分时段里机泵都处于低负荷运行。
水泵的特性曲线方程为：H=HX -SXQ而管道的特性曲线方程为：H=HST£SQ2式中H-水泵的实际扬程Q-水泵的实际出水量HX-水泵在Q=0时所产生的虚总扬程SX-泵体内虚阻耗系数HST-水泵静扬程S-代表长度及直径已定的管道的沿程与局部阻力之和的系数水泵装置的工况点是指水泵供给水的总比能与管道所要求的总比能相等的那个点，也即为水泵特性曲线与管道特性曲线的交点。
当曲线改变时，工况点就会转移。
二级泵站传统的运行方式是进行台数的切换或阀门调节，水泵恒速运行。
根据离心泵的特性曲线公式：N= rQH/102 n式中：N-水泵使用工况轴功率（kw）；Q-使用工况点的流量（m 3/s）; H-使用工况点的扬程（m）; r-输出介质单位体积重量（kg/ m 3）；n -使用工况点的泵效率（%。
可求出运行在b点泵的轴功率和c点泵的轴功率分别为：Nb= r Q 2 H b/ 10 2 nNc= r Q 2 H c/102 n两者之差为：△N= Nc-Nb=&Q 2X（H b-H c ）/102 n也就是说，用阀门控制流量时，有△ N功率被损耗浪费掉了，且随着阀门不断关小，这个损耗还要增加。
在水厂二级泵房水泵机组实际运行中我们常见的就是通过调节阀门的开启度来调节流量，即通过增大管网的阻力来平衡水泵的工况（使管道特性曲线变陡）。
因为管网的用水量是每时每刻都在变化的，而二级泵站的分级也是有限的，靠水泵台数的切换是不现实的，所以常采用阀门节流措施。
虽然使用阀门节流，水泵的轴功率会随着流量的减少而减少，且操作方便易行，但从经济上看，节流调节很明显是用消耗水泵的多余能量来维持一定的供水量；而用转速控制时，由于流量Q与转速n的一次方成正比；扬程H 与转速n的平方成正比；轴功率P与转速n的立方成正比，即功率与转速n成3次方的关系下降。
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浅谈水泵变频调速节能
摘要：水泵采用变频调速控制，节能效果显著，具有明显的经济效益和社会效益。
本文就变频调速原理、水泵变频调速节能原理和节能效果方面，进行了一定
阐述，供大家参考。
关键词：节能；调速；变频器；水泵
1、引言
随着环境、能源形势的日益严峻，国际、国家的环境、能源政策法规越来越
严厉，近年来国家出台了一系列相关政策，鼓励各企事业单位采用低能耗产品，
采取积极手段进行节能技术改造。
据统计风机、水泵每年耗电量约占全国用电量的31%，占全国工业用电量的40%～45%。
这是由于许多风机、水泵的拖动电机处于恒速运转状态，而生产中
的风、水流量要求处于变工况运行；还有许多企业在进行系统设计时，容量选择
得较大，系统匹配不合理，往往是“大马拉小车”，造成大量的能源浪费。
因此，
搞好风机、水泵的节能工作，对国民经济的发展具有重要意义。
特别是把用挡板
和节流阀调节风量、流量的控制改为转速控制，可节省大量电能。
2、变频调速的原理
交流异步电动机（以下简称电动机）的转速为
式中 n——电动机转速，r/min
n0——电动机同步转速，r/min
p——电动机极对数
s——转差率
f——电源频率，Hz
因此，电动机的调速可以概括为改变极对数，控制电源频率以及通过改变某
些参数如定子电压、转子电压等使电机转差率s发生变化等几种方式，这样交流
电机就有很多不同的调速方法。
其中变频器就是基于改变控制电源频率来对电机
进行调速。
3、水泵变频调速节能原理
在生产中，许多设备的能耗都与电机的转速有关，其中风机、水泵最为突出，这些设备一般都是根据生产中可能出现的最大负荷条件，如最大流量和扬程进行
选择的，但实际生产中所需的流量往往比设计的最大流量小的多，如果所用的电
动机是不能调速的，通常只能通过调节阀门的开度来控制流量其结果在阀门上会
造成很大的能量损耗，如果不用阀门调节，而是让电机调速运行，那么，当需要
的流量减少时，电动机的转数降低，消耗的能量将会明显减少。
图1 水泵的特性曲线
图1为水泵调速时的特性（H－Q）曲线。
用阀门控制时，当流量要求从减小到，必须关小阀门。
这时阀门的磨擦阻力变大，阻力曲线从移到，扬程则从上升到，运行工况点从A点移到B点。
用调速控制时，当流量要求从减小到（这里=），由于阻力曲线不变，泵的特
性取决于转速。
如果把速度从（为工频对应的转速）降到（为频率对应的转速），运行工况点则从A点移到C点，扬程从下降到。
根据离心泵的特性曲线公式：
①
式中 P——水泵使用工况轴功率，kW
Q——使用工况点的水压或流量，
H——使用工况点的扬程，ｍ
r——输出介质单位体积重量，
η——使用工况点的泵效率
可求出运行在Ｂ点泵的轴功率和Ｃ点泵的轴功率分别为：
②
③
两者之差为：
ΔP＝－＝④
也就是说，用阀门控制流量时，有ΔＰ功率被损耗浪费掉了，且随着阀门不
断关小，这个损耗还要增加。
而用转速控制时，根据离心泵的比例定律，流量Ｑ、扬程Ｈ、功率Ｐ和转速n之间有如下关系：
，，⑤
式中、、——转速为时泵的性能
、、——转速为时泵的性能
由⑤式可知，流量Ｑ与转速n的一次方成正比；扬程Ｈ与转速n的平方成正比；轴功率Ｐ与转速n的立方成正比。
如果不是用关小阀门的方法，而是把电机
转速降下来，那么随着泵的输出压头的降低，在输出同样流量的情况下，原来消
耗在阀门上的功率就可以全避免，从而获得④式中ΔP大小的节能效果，这就是
变频调速节能原理。
简单地说，就是在不装变频调速装置时，泵的出口排量靠出口阀调节，流量
小时，靠关小阀门调节，增加了管道阻力，使部分能量白白消耗在泵出口阀门上。
安装变频调速器后，可以降低泵的转速，泵的扬程也相应降低，电机的电耗也相
应降低，使原来消耗在泵出口阀上的能量，用变频调速方法得到了解决。
4、变频器节能效果分析
在某工程中有一台水泵额定流量为50m3/h，配套电动机的效率为93%，配套变频器的效率为96%，水泵年运行时间按三班制取5580小时计。
一年中水泵有25%时间为额定流量运行，60%时间为80%额定流量运行，15%时间为60%额定流
量运行，如表a所示。
该水泵性能曲线如图2所示，对应性能表如表b所示。
表a 水泵的运行模式
图2 水泵的特性曲线
表b 对应图2水泵性能曲线的性能表
1）变阀调节控制流量时
假设为100%流量的用电功率，为80%流量的用电功率，为60%流量的用电功率，查性能曲线或性能表可知：
年有功电能消耗量：
式中——年平均有功负荷系数，取0.75
P ——计算有功功率
T ——年实际工作小时数，按三班制取5580h
2）变频调节控制流量时，由式⑤知：
年有功电能消耗量：
节电率为
5、结语
在各生产企业中，泵类的应用广泛，而传统的调节方式导致运行效率低，造成巨大的能源浪费，在采用变频调速控制方式后将大大提高设备的运行效率，节能降耗，降低生产成本。
参考文献：
[1] 吴民强泵与水泵节能技术问答中国电力出版社 1998
[2] 化工厂公用设施设计手册化学工业出版社 1999
[3] 钢铁企业电力设计手册冶金工业出版社 1996
作者简介：
王超，男，1986-，四川成都，本科，西安工程大学，中级职称，供配电，武汉中科水生环境工程股份有限公司，湖北武汉。