探讨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。

变频调速节能控制技术在水泵电机中的应用摘要：伴随着社会经济和科学技术不断的发展，使变频调速节能控制技术变得更加成熟的同时，也进一步突出了变频调速节能控制技术在各大领域的广阔应用前景。

尤其是在水泵电机这种高能耗的机电产品中，通过变频调速节能控制技术的应用，能够充分的结合水泵电机运行当中的调节控制原理，有效的减少水泵电机使用能耗。

因此，本文通过对水泵电机中变频调速节能控制技术的应用原理进行分析，深入的研究了变频调速节能控制技术在水泵电机中的实际应用，以供大家参考。

关键词：水泵电机；变频调速节能；控制技术；原理；应用前言：在当前科学技术不断进步的大环境中，使工业生产中的高能耗问题变得更加的突出，其中水泵电机能耗占比70%以上。

为了能够更好的解决水泵电机这种耗能大的问题，必须深入水泵电机实际应用情况的分析，并通过结合水泵电机的应用原理，充分的应用当前先进的变频调速节能控制技术对水泵电机进行改造和升级，以此来进一步提高水泵电机使用效率的同时，尽可能的减少水泵电机所消耗的能耗，从而促使水泵电机能够得到更加理想的使用效果。

一、水泵电机中变频调速节能控制技术的应用原理从水泵电机的使用本质上来看，水泵电机之所以存在能耗大、效率低等问题的主要原因就是因为水泵电机的零件老化和磨损以及不能很好的自适应使用环境。

但是从水泵电机的原理上来看，通过在水泵电机中应用变频调速节能控制技术对其进行升级和改造，就可以通过增高水泵电机电能单位的功率因数以及电机本身的能效比率，达到水泵电机使用中的节能控制使用效果。

经过变频调速节能控制技术改造后的水泵电机在实际的应用过程中，水泵电机接受供电后会向自动控制中心发射需要改变频率的指令，然后利用相关的电路把交流电源转变为直流电源，让水泵电机当中的变频器对直流电源进行控制，以此来输出能够进行变频调控的电压和电源，达到对水泵电机变频调速节能的控制目的[1]。

此外，传统的水泵电机在运行时，由于工况参数和电能消耗都处于一种恒定的状态当中，不能随着水位的变化而自动调整输出功率，必然会使水泵电机浪费大量的电能，加大水泵电机的无用能耗的消耗量。

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。

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。

变频调速技术在水泵控制中的应用研究随着工业技术的不断进步和发展，变频调速技术在水泵控制中的应用越来越多，其灵活性、调节性能优越，可以有效地提高水泵的控制精度和效率，同时还可以保护水泵的安全运行。

因此，对于水泵行业来说，深入研究变频调速技术在水泵控制中的应用具有重要意义。

1. 变频调速技术的基本原理及特点变频调速技术在水泵控制中的应用需要了解其基本原理及特点。

变频调速技术是通过快速控制电机电源的电压和电流频率，实现电机转速的控制，从而达到调节流量和压力的目的。

与传统的调节方式相比，变频调速技术具有以下特点：（1）调节性能优越。

采用变频调速技术可以实现水泵连续无级变速，流量和压力精度高，且响应速度快，可以满足不同工况下水泵的流量和压力要求。

（2）环境友好。

传统的调节方式多采用减少阀门开度的方式来调节流量和压力，这样会产生大量的损失水流能量，同时也会使水泵处于工作状态下，造成耗能和浪费。

而变频调速技术运行时，可以根据不同的工况合理调控电机转速，实现节能与减排。

（3）保护机械设备。

水泵运行时，可能会遭受来自外界的压力，变频调速技术可以使水泵在安全范围内稳定工作，保护水泵设备免受损害。

2. 变频调速技术在水泵控制中的应用变频调速技术在水泵控制中的应用主要体现在以下两个方面：（1）变频调速与水泵的匹配。

传统的水泵在运行时，稳态工作点和设计点的效率高，因此能耗也相应较低。

而当出现设备停机、电网压力突变、水泵进入非稳态工况时，水泵效率会显著下降，因而能耗与运行成本也会增加。

而采用变频调速技术，可以同时根据不同工况下的需求，调节水泵的流量和压力，从而使水泵的效率最大程度保持在高效工作状态下，并减少运行成本。

（2）水泵系统的控制。

水泵系统是一个由水泵、控制阀、流量计和传感器等组成的完整系统。

采用变频调速技术，可以使水泵和其他组成部分高效匹配，实现自动化控制，使得整个系统的运行流程更加智能化、稳定化。

3. 案例分析：变频调速技术在污水处理厂水泵控制中应用的效果为进一步了解变频调速技术在水泵控制中的应用效果，我们可以通过一个案例进行分析。