一、水泵使用情況概述

工業(yè)企業(yè)生產(chǎn)設備的負荷大部分是交流異步電動(dòng)機，耗電量約占企業(yè)全部電耗的65%左右，尤其水泵類(lèi)負荷的效率比較低，在2002年中國加入世貿組織之后，企業(yè)必須通過(guò)降低成本來(lái)提高經(jīng)濟效益。才能增強競爭力，在降低生產(chǎn)成本中，節約用電是一個(gè)重要的經(jīng)濟環(huán)節。例如某一供水站，供水系統是根據用水量的需求進(jìn)行調節，是采用調整泵出門(mén)閥門(mén)來(lái)調節流量，需要專(zhuān)人值守，在不同的情況下，開(kāi)關(guān)閥門(mén)。勞動(dòng)強度較大，同時(shí)，由于閥門(mén)的強制節流使泵形成旋渦沖擊，產(chǎn)生了強烈的振動(dòng)和噪聲，對泵的使用壽命、維護修理都加大了不利的損耗。再就是由于電動(dòng)機的轉矩基本恒定，這種調節方式形成的供水壓力較高，造成嚴重的節流功率損失，泵的效率降低，造成電力的浪費。

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二、水泵變頻節能改造的調速性能

水泵在改變轉速時(shí)，其內部幾何尺寸沒(méi)有改變，所以，據水泵的相似原理可知：當轉速變化時(shí)，流量與轉速成正比，揚程與轉速的平方成正比，軸功率與轉速的立方成正比，得出：同一臺泵當轉速變化時(shí)，水泵的主要性能參數將接上述比例定律而變化，并且，在變化過(guò)程中可保持效率基本不變，若水泵機組轉速可調，我們就可以改變某臺水泵的轉速以適應當時(shí)需水量的變化，這樣就可以避免水泵機組在低效率區域運轉造成的電動(dòng)機過(guò)載，另一方面，也可以避免供水壓力偏高所造成的浪費。同時(shí)，水泵隨著(zhù)轉速的變慢而使軸功率大為減少，電動(dòng)機輸入功率也隨之減少，這就是調速水泵在供水系統中所起的節能作用。

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三、水泵變頻節能改造減速的機泵原理

根據交流電動(dòng)機工作原理中的轉速關(guān)系，n=60f(1-s)/p,從公式中得出：均勻改變電動(dòng)機定子繞組的電源頻率，就可以平滑地改變電動(dòng)機的同步轉速。電動(dòng)機轉速變慢，軸功率就相應減少，電動(dòng)機輸入功率也隨之減少，這就是水泵調速的節能作用。

交流電動(dòng)機轉速物性為一條稍向下傾斜的曲線(xiàn)，如圖A所示，調速時(shí)的特性仍為稍向下傾斜曲線(xiàn)，是在不同頻率時(shí)相互平等的一組曲線(xiàn)，如圖B所示：

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從圖A、圖B中可以看出，變頻器的調速特性基本保持了電動(dòng)機固有的轉速特性，它是一組不同頻率時(shí)相互平行的特性曲線(xiàn)。

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變頻調速具有以下優(yōu)點(diǎn)：

①轉差率小，轉差損失小，效率可高達90~95%以上。

②實(shí)現平滑地無(wú)級調速，精度高，調速范圍寬(0~100%)，頻率變化范圍大(0~50Hz)。

③起動(dòng)轉矩大(可達額定值的1.1倍)，實(shí)現軟啟動(dòng)減輕啟動(dòng)電流的沖擊。

④提高電網(wǎng)側功率因數。

⑤變頻器可采用高速度的16位CPU與專(zhuān)用的大規模集成電路配合，用軟件實(shí)現V/5自動(dòng)調整，具有與計算機可編程控制器聯(lián)機控制的功能，容易實(shí)現生產(chǎn)過(guò)程的自動(dòng)控制。

⑥安裝容易，調試方便，操作簡(jiǎn)單。

⑦不僅適用于水泵，風(fēng)機類(lèi)負荷的節能調速，而且也適用于舊設備的改造，對改善工藝條件，提高產(chǎn)品質(zhì)量都有其明顯效果。