运用MATLAB实现单泵调速运行工况点求解

求解出并输出了第一类调速泵工况点参数。www.dkjyx.com 可以运用第二类调速泵工况点求解来验证第一类调速工况点求解可靠性。
4.2、4.1、第二类调速运行 MATLAB 模块的实现
1）在第一类调速基础上直接运行第二类调速泵模块，也可以从头运行第二类模块。 验证：Qk=0.3477 运行模块 sgPump_nVariable_Qgiven(Curve_Data,n,Hst,S,nr0,Qg)
3.2、对给定的水泵装置工况点（管道特性曲线上的 A′ (Q′、H′)值），确定：水泵调 速转速 n′及通过水泵装置工况点的特性曲线。 求解方法：相似工况抛物线（等效率曲线）www.037o.com
由比例律：
Q1 Q2
n1 n2
;
H1 H2
n1 n2
2
可得：
H1 Q12
H2 Q22
k
满足抛物线：H = k Q2
2）性曲线的绘制 运行模块 sgPump_WrkPoint(Curve_Data,n,Hst,S)
n 拟合多项式阶数 s 比阻 n=5 Hst=20 s=100
如
图
：
求解出单泵运行的工况点参数如图示：
曲线的平滑度对非理想点进行修改。 绘制调速后的曲线 nr0=975r/ min nr1=850r/min 运行模块 Pump_nVariable(Curve_Data,n,Hst,S,nr0,nr1)
对比第一类调速的结果可以看出，运用 MATLAB 模块不仅能实现第二类水泵调速运行的工况 点球解，同时可已验证第一类调速结果的可靠性。
5、水泵调速运行连续运行和自我反馈的实现
水泵调速的连续性是建立在 MATLAB 快速计算的基础上，通过采集水泵出流量对比给定 流量参数，不断调节电压频率进而以调节水泵的转速。水泵连续调速运行依赖于水泵两类调 速运行之间的反馈，给定流量参数下通过第二类调速运行来模块求解出 nr1,再通过第一类调 速运行求解出调速后流量 QK，对比 QK 和给定参数比较之间的偏差对 nr1 做出修整，从而使 得电机能快速、精准的变频以实现水泵的调速运行。www.yxhgj.com
2、水泵调速运行工况点求解理论：
2.1、水泵的调速运行原理： 利用可调速的驱动电机来改变水泵轴的转速，从而改变水泵装置的运行工况点。
理论基础是：水泵相似定律——比例率。调速前后效率不变。
Q Qm
3
n nm
wenku.baidu.com
3
N Nm
5
n nm
H Hm
2
n nm
2
Q1 Q2
n1 n2
H1 H2
n1 n2
2
N1 N2
39 卷第 1 期 [7] 关海奎. 单.三相汽油机组的设计， 国防技术基础 2003 年第 5 期 37
运用 MATLAB 实现单泵调速运行工况点求解
雷文臣 赵见 于新胜 吕腾达
摘要：实际生产生活中为了提高水泵运行效率，常常对水泵进行调速运行以扩宽水泵高效
段区域。现今变频泵广泛使用要求水泵调速必须精确快速，传统的设计计算已不能满足设备
运行的要求。运用 MATLAB 编译水泵调速运行模块实现水泵调速的两类工况点求解，两类调
结语 运用 MATLAB 编译模块能快速精准的实现水泵的调速运行，有利于变频泵的
快速、连续、精准变频。水泵调速运行，大大的提高了设备的使用效率，同时满 足了现在建筑内供水流量、水压变化复杂的情形，且节约能源促进低碳经济的发 展。
参考文献
[1] 军奇. 柴油发电机组实用技术,机械工业出版社. 2006,7. 前言 [2] 张玉民 戚伯云. 电磁学,科学出版社. 2007,2 254 [3] 金续曾. 三相异步电机使用与维修，科学出版社 2003,7 2 [4] 邓隐北 邓江.新兴无刷三相同步发电机，电工技术.2000 年第 5 期 [5] 郭立正译自英国 Railway Gazette 列车照明三相发电机 May 3, 1963, 493 [6] 杜钦君. 三相半控桥式车用永磁发电装置的研究， 微电机. 2006 年第
即：满足上式的的所有（H, Q）点互为相似工况，
各点对应的效率值相等
求解步骤 ：1） 由给定工况点计算 k 值，作过 B 点的相似工况抛物线 。H = k Q2 与转速 n1 下
特性曲线（H ~ Q）1 交与 C 点， C（HC, QC） 与 B （HB, QB）为相似工况点 。
比例律求出对应 B（HB, QB）工况点的转速值
n1 n2
3
η1 η2
2.2、调速运行的特点 1）特性曲线调整区域大，大大地扩大 了水泵的有效工作范围；www.pjwyx.com 2）是泵站运行中最为适合的调节方式， 可大大节约供水运行费用。避免了闸阀调 带来的能量浪费，但泵站的造价会有所增 加。
3、叶片泵调速运行的两类问题
3.1、调速运行特性曲线换算问题 已知对给定转速 n 下的水泵特性曲线（Q ~ H）、（Q ~ N）和（Q ~ η），要求绘制转速为 n′ 下的水泵特性曲线（Q′ ~ H′）、（Q′ ~ N′）和（Q′ ~ η′）。 求解方法：按调速相似工况效率相等换算效率曲线。
调速运行的两种方式：给定转速绘制调速后曲线 给定调速后流量调速后转速，绘制调速后曲线
4.1、第一类调速运行 MATLAB 模块的实现
输入水泵相关参数建立 Curve_DATA 数据库 如 ISG350_460 单级单吸立式离心泵 Q0 流量 H0 扬程 N0 轴功率 eta0 效率 Hsv0 允许吸上真高度 QHsv 允许吸上真空高度对应的流量。
速运行模块相互验证、做出反馈调节，使得变频泵运行状态更加稳定。
关键词： MATLAB
调速运行
工况点
1、 引言 MATLAB 功能强大、简单易学、编程效率高，深受广大科技工作者的欢迎。目前，MATLAB
已经成为国际上最流行的科学与工程计算的软件工具，是一种具有广泛应用前景的全新的计 算机高级编程语言了，有人称它为“第四代”计算机语言。就影响而言，至今仍然没有一个 别的计算软件可与 MATLAB 匹敌。为了使水泵调速运行能适应复杂多变的环境，水泵调速 运行调控必须连续并且能及时对调控结果做出反馈。运用 MATLAB 编译调速运行工况点程序 能快速、精准、连续的计算出符合条件的调速参数，同时实现自我验证和反馈。
nB
nC
QB QC
nC
HB HC
nB = n2；nC = n1
由已知转速（n1, n2）可作出调速后的水泵特性曲线
（Q ~ H）2。
绘制单泵调速前的特性曲线 Q-H 及装置调速前的装置特性曲线 Q-，求解工况点和相应 工况点下的各个性能参数。
4 运用 MATLAB 不同程序模块实现以上两类调速工况点求解：