工业泵变频改造中的新型控制模式
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变频技术在水泵控制中的应用随着科技的发展,控制技术也越来越成熟,变频技术在水泵控制中的应用也越来越广泛。
变频技术最大的优势就是可以通过控制变频器的电流来调节水泵的转速,这样就可以实现水泵的自动化控制,提高水泵的效率,节约能源,从而达到节能减排的目的。
一、水泵变频技术的优势水泵在日常生活中的应用非常广泛,如工业、家庭、农业等各个领域都有水泵的身影。
但常见的水泵技术在控制方面都存在一些缺陷,如转速无法调节、功耗偏大、控制方式不够智能等。
而变频技术的应用则能够有效地解决这些问题,提高水泵的效率,降低能耗,从而实现节能减排的目的。
具体来讲,水泵变频技术的优势主要有以下几个方面:1、能够实现自动化控制采用变频器控制水泵,可以通过程序、传感器等多种手段来实现智能化自动化控制,例如:水泵的启动、停止、加速、减速、定时等控制功能。
在应急情况下,还可以设置报警器,当水泵工作异常时就会自动报警,提醒相关人员及时处理问题,保障给水系统的正常运行。
2、提高水泵效率采用变频技术,水泵的转速可以根据不同需求灵活地调整。
在水流量较小的情况下可以快速提高转速,而在水流量大的情况下可以适当降低转速,避免水泵过分运行,减少损耗和维修时间。
此外,因为低频运行更省电,所以采用变频器控制水泵也能够有效地降低整体的能耗。
相较于传统的以阀门控制流量的方式,采用变频控制水泵更加节约能耗。
3、降低噪音和压力波在传统控制水泵的方式下,水泵的启动和停止会产生大量的压力波和冲击波,给水管系统带来巨大的负荷,同时也会引发噪音污染问题,对人们的生活和健康造成影响。
而采用变频器控制水泵,由于转速变化平缓,压力波和噪音问题得到有效缓解,为社会带来更佳的生产和生活环境。
4、延长水泵使用寿命水泵器件长期工作下,温度会不断升高,磨损也会加速,给其带来一定的危害。
而变频器控制水泵能够通过调节水泵的转速,让水泵以更低的速度运行。
由于低速运转的水泵对设备的损伤更小,因此可以有效的延长水泵的使用寿命。
水泵变频改造方案1. 引言水泵作为工业生产和日常生活中常用的设备之一,在传统的工作模式下,通常采用固定转速供水,无法根据实际需求进行调节。
这种传统的工作方式不仅造成了能源的浪费,还会造成设备的磨损和故障率的提高。
为了解决这些问题,水泵变频改造成为了一种非常有效的方法。
本文将介绍水泵变频改造方案的设计和实施过程,以及改造后的效果和优势。
2. 变频器的选择与设计2.1 变频器的功能水泵变频改造的核心设备是变频器,它可以根据输入的信号对电机的电压和频率进行控制,从而实现电机的转速调节。
变频器具有以下基本功能:•频率调节功能:通过改变输出频率来调节电机的转速,实现对水泵的流量控制。
•软启动功能:通过逐渐增加电机的电压和频率,使电机平稳启动,减少启动冲击和设备损坏的可能性。
•超负荷保护功能:当电机超载时,自动降低电压和频率,保护电机免受损坏。
•节能功能:根据实际需求调节水泵的运行频率,避免不必要的能源浪费,达到节能的目的。
2.2 变频器的选型在选择变频器时,需要考虑以下几个因素:•功率范围:根据水泵的功率确定变频器的额定功率范围,确保变频器能够满足水泵的工作要求。
•控制方式:根据实际需求选择适合的控制方式,如按钮控制、面板控制或远程控制等。
•适应性:确定变频器是否适用于水泵的工作环境,包括温度、湿度和防护等级等。
•厂家信誉:选择信誉良好的变频器厂家,确保产品质量和售后服务的可靠性。
2.3 变频器的设计根据实际情况和需求,水泵变频改造的设计应包括以下几个方面:•控制方式设计:确定变频器的控制方式,如手动控制或自动控制。
对于自动控制,需要考虑如何与其他设备进行联动,实现整个水泵系统的协调运行。
•传感器选择与布置:根据需要选择合适的传感器,如流量传感器、压力传感器或液位传感器等,监测水泵运行状态并实时反馈给变频器。
•控制策略设计:根据水泵的工作要求,制定合适的控制策略,如根据流量和压力变化调节电机的转速,实现自动调节和节能控制。
水泵变频控制节能改造方案水泵是一种用于输送水体的设备,广泛应用于工农业生产、城市供水、排水及消防等领域。
传统的水泵多采用恒速运行方式,存在能量浪费的问题。
而水泵变频控制技术则能够通过调整水泵的转速,达到节能的目的。
下面是一种水泵变频控制节能改造方案:1.方案介绍本方案主要通过安装水泵变频器,实现对水泵的变频控制,从而提高水泵的运行效率,降低能源消耗。
同时,还可以减少设备的维护成本,延长设备的使用寿命。
2.方案实施步骤(1)方案设计:根据实际情况选择适合的水泵变频器,并根据现有水泵的参数进行设计和校准。
(2)安装水泵变频器:将水泵变频器安装在现有的水泵系统中,确保与水泵、电源等设备连接正常。
(3)参数设置:根据实际运行需求,将水泵变频器的参数进行设置,包括最大频率、最小频率、加速时间、减速时间等。
(4)调试测试:对安装完毕的水泵变频器进行调试测试,确保其正常运行,并对参数进行调整优化。
(5)监控与维护:安装监控系统对水泵变频器进行实时监测,并进行定期的维护和检修,确保设备的正常运行。
3.实施效果(1)节能效果:水泵变频器可以根据需要,调整水泵的转速,从而减少能源消耗。
根据实际情况,节能效果可达到20%以上。
(2)运行平稳:水泵变频器可以实现平稳启动和停止,避免了传统水泵在启停过程中的冲击和压力波动,延长了设备的使用寿命。
(3)减少维护成本:变频控制可以减少水泵的启停次数和频率,降低了设备的维护成本,减少了维修次数。
(4)过载保护:水泵变频器具备过载保护功能,一旦水泵负荷过大,可以自动停机保护,避免设备损坏。
(5)流量调节:通过调整变频器的频率,可以实现水泵流量的调节,满足不同工况下的需求。
4.经济效益总结起来,水泵变频控制节能改造方案通过安装水泵变频器,实现对水泵运行的变频控制,从而提高水泵的运行效率,减少能源消耗,降低设备的维护成本。
这是一种经济实用的节能改造方案,具有较高的应用价值。
电厂凝结水泵采用“一拖二”控制方式进行变频改造的应用实例电厂凝结水泵采用“一拖二”控制方式进行变频改造的应用实例一、引言凝结水泵是发电厂的重要辅助设备,它负责把汽轮机排汽产生的凝结水进行升压以便回收和再利用。
由于机组负荷经常需要变化,致使汽轮机产生的凝结水量也时常变化,造成汽轮机凝汽器中凝结水位不稳定。
凝结水位的高或低都不利于汽轮机系统的安全运行,因此在实际运行中保持凝结水位的稳定对汽轮机的安全运行至关重要。
汽轮机凝结水位的调节方式通常是通过人工远方调节凝结水再循环门的开度来控制凝结泵的出口流量,从而保持凝结水位在规定的范围内。
当汽轮机工况发生变化时,为保持凝结水位的稳定,运行人员需要频繁手动调节再循环门的开度,这种操作相当于“粗调”,既增加了运行人员的工作量,同时调节速度较慢,不利于保持凝结水位的稳定。
理论分析表明:水泵是一种平方转矩负载,泵的流量变化与转速变化成正比,压力变化与转速变化成正比。
当降低水泵转速时,不仅可以改变流量与压力,同时使轴功率明显下降即电机转速变化能适应负荷量的变化,具有明显的节能效果。
因此对凝结水泵进行变频调速非常有必要。
二、变频改造实例兖矿集团南屯电厂装机容量2×50MW,每台机组配置有两台凝结水泵,正常情况下为一台工作、一台备用。
凝结水泵型号:6LDTNA-11 ,配套电机型号:YLB280-4,110kW。
凝结水泵在运行中主要存在的问题有:(1)在不同负荷情况下,凝结水泵均在额定功率下运行,电能浪费较大。
(2)实际运行中,凝结水再循环门的开度一般控制在90%左右,理论计算耗能约为30%~50%,这样既不经济,也不易控制。
(3)凝结水泵采用工频直接起动,瞬间电流大,对厂用电网及凝结水泵电机本身均有不利影响。
为此,我厂决定对凝结水泵进行变频控制改造。
1、“一拖二”的变频控制接线方式根据凝结水泵一用一备的运行方式,经过技术和经济方案比较,我们认为采用“一拖二”的变频控制方式比“一拖一”的变频控制方式要有很多优点。
冷冻水泵变频:1、根据设定压差控制水泵变频,当测量压差小于设定压差时,根据PID算法,水泵频率渐渐增大,直到50HZ为止。
当测量压差大于设定压差时,根据PID算法,水泵频率渐渐降低,直到30HZ 为止,当水泵频率为30HZ,测量压差仍大于设定压差时,调节旁通阀的开启度,使压差满足要求。
冷却水泵变频控制:2、根据设定的回水温度与测量温度比较,当测量的回水温度小于设定温度,且主机处于启动状态时,水泵以低频30HZ运行,当高于设定温度,根据PID算法渐渐增大水泵的运行频率,当水泵运行频率达到50HZ或温度高于设定温度加带宽时,启动冷却塔地埋水泵变频控制3、根据主机地埋侧进出水温度,让水泵进行变频运行,让主机的COP处于最佳状态,当温度升高时,则增大水泵的运行频率,反之则减小水泵的运行频率。
调节水泵转速的节电原理采用交流变频技术控制水泵的运行,是目前中央空调系统节能改造的有效途经之一,下图绘出了阀门控制调节和变频调速控制两种状态的水泵功率消耗——流量关系曲线。
下图显示了变频器控制和阀门控制水泵所消耗的不同功率,从下图中我们可以清楚的看出在水泵流量为额定的60%时,变频器控制与阀门控制相比,功率下降了60%;所以水泵仅仅依靠阀门控制是远远不够的,进行变频器控制的节能改造是十分必要的。
对于水泵来说,流量Q与转速N成正比,扬程H与转速N的二次方成正比,而轴功率与P与转速N的三次方成正比,下表列出了它们之间的关系变化:水泵转速N% 运行频率F(Hz) 水泵扬程H% 轴功率P%节电率%100 50 100 100 090 45 81 72.9 27.180 40 64 51.2 48.870 35 49 34.3 65.760 30 36 21.6 78.4 从上表中可见用变频调速的方法来减少水泵流量进行节能改造的经济效益是十分显著的,当所需流量减少,水泵转速降低时,其电动机的所需功率按转速的三次方下降;当水泵转速下降到额定转速的10%即F=45Hz时,其电动机轴功率下降了27.1%,水泵节电率为27.1%;当水泵转速下降到额定转速的20%即F=40Hz时,其电动机轴功率下降了48.8%,水泵节电率为48.8%;当水泵转速下降到额定转速的30%即F=35Hz时,其电动机轴功率下降了65.7%,水泵节电率为65.7%;当水泵转速下降到额定转速的60%即F=30Hz时,其电动机轴功率下降了78.4%,水泵节电率为78.4% ;冷冻和冷却水泵节电率的计算:计算公式:冷冻和冷却水泵节电率=[1-(变频器运行频率÷50Hz)3]×100%例如:水泵转速降低30%,即变频器运行频率=35Hz水泵节电率=[1-(35Hz÷50Hz)3]×100%=65.7%水泵转速降低20%,即变频器运行频率=40Hz水泵节电率=[1-(40Hz÷50Hz)3]×100%=48.8%。
变频控制技术在注水泵节能改造中的应用摘要:注水泵是满足油田注水,保证地层压力的源设备。
注水耗电占生产用电的百分比呈逐年上升趋势。
开发油田注水系统节能技术和装备一直是节能工作的重点之一。
安装高压变频调速装置后,依据注水管网需要的压力进行参数设定,自动调节注水量,既可节约大量电能又能降低机泵的损耗,对降本增效有十分积极的意义。
关键词:变频调速技术注水泵节能改造1 变频调速的基本控制方式根据异步电动机转速表达式:由上式可知,当转差率变化不大时,电动机转速基本上与电源频率成正比。
因此,连续地改变供电电源频率,就可以平滑地调节异步电动机的运行速度。
在电动机调速时,一个重要的因素是希望保持每极磁通量为定值不变。
磁通太弱,没有充分利用电机的铁心,是一种浪费;若要增大磁通,又会使铁心饱和,从而导致过大的励磁电流,严重时会因绕组过热而损坏电机。
三相异步电动机定子每相电动势的有效值:只要控制好Eg和f1,便可达到控制磁通Фm的目的,对此,需要考虑基频以下和基频以上两种情况。
(1)基频以下调速(2)基频以上调速2 频调速的基本原理(以GD3000E变频器为例)2.1 电路结构上图为变频器电路结构图,由三个部分组成。
输入整流电桥:一个全波三相二极管电桥,将三相交流输入转变成直流输出到DC直连;DC直连:将输入整流桥和输出逆变器相连接,它包括一个减少谐波用的电抗器和电容器,DC直连的正负端可连外部动力制动单元;输出逆变器电桥:在正常的工作时提供了一个可变电压和范围在0~200HZ可变频率的三相电。
IGBT作为自关断器件提供了必要的高速功率开关。
最大输出电压等于变频器端子的输入线电压。
2.2 主电路上图用可分成三部分,左侧为整流部分,中间为DC直连,右侧为逆变部分。
整流部分由六只不可控二极管整流,整流电路输出波形较好的直流电压;DC直连由电抗器L和电容器C组成;逆变部分由Tr1-Tr6六支大功率晶体管组成逆变电路,使通过控制各管的开关频率来达到输出频率可调的交流电压,其中D1-D6为续流二极管,以保护晶体管。
水泵改变频控制可行性分析水泵改变频控制的可行性分析水泵是一种常见且重要的工业设备,广泛应用于农田灌溉、工业供水、城市供水等领域。
水泵的运行效率和能耗一直是工程技术人员关注的焦点。
近年来,随着科技的不断发展,频率控制技术成为一种被广泛应用于水泵系统中的新技术,可以高效地提升水泵的工作效能。
本文将就水泵改变频控制的可行性进行分析。
一、频率控制技术简介频率控制技术是一种通过调整电机输入电源的频率来实现电机转速调节的技术。
水泵系统通常由电机和水泵组成。
传统的水泵系统使用定频电源供电,即电源的频率固定为50Hz或60Hz,电机的转速也随之固定。
而频率控制技术可以通过改变电源频率,从而实现电机转速的调节,进而改变水泵的流量和扬程。
二、频率控制技术的优势1. 节能高效:传统水泵系统的电机运行时,电源频率固定,因此水泵的流量和扬程只能通过阀门或节流器来实现调节。
这种方式会产生大量的能量浪费。
而频率控制技术可以根据实际需求调整电机的转速,使水泵运行在最佳工作状态,节约能源,提高效率。
2. 声音低:传统水泵系统在启动的瞬间会产生较大的噪音。
而频率控制技术可以使水泵的启动过程平稳,减少噪音的产生,提供更加舒适的工作环境。
3. 减少设备的损坏:传统水泵系统在启动和停止的瞬间会产生冲击力,容易对设备造成损坏。
而频率控制技术可以使水泵的启动和停止过程平稳缓慢,减少对设备的冲击,延长设备的使用寿命。
4. 提供智能化控制:频率控制技术可以通过传感器获取实时的电机和水泵的运行参数,帮助用户实时监测和管理水泵系统,提供智能化的控制功能。
三、频率控制技术在水泵系统中的应用1. 农田灌溉:农田灌溉是水泵应用最广泛的领域之一。
传统农田灌溉系统中,水泵只能以固定的流量和扬程运行。
而频率控制技术可以根据农田灌溉需求,动态调整水泵的流量和扬程,实现节水灌溉,提高灌溉效果。
2. 工业供水:工业供水通常需要大量的水量和较高的扬程。
传统水泵系统在满足高流量和高扬程要求时,会频繁启停,造成能源浪费和设备损坏。
节能水泵新技术泵-变频恒压型水泵控制器节能“LPC-泵控技术”采用先进的节能控制技术,使用V/F变频节能控制方式,可实现水泵电机的高效率运行、根据负载情况,自动优化,实现节能运行。
“LPC-泵控技术”变频恒压型水泵控制器能快速稳定的自动观测用水使用情况,根据用户用水情况自动调节运行方式和输出频率,水泵运行在变频控制方式,电机冲击电流几乎为零。
高效节能,节能达到30%以上。
“LPC-泵控技术”变频恒压型水泵智能控制器变频调速技术的基本原理是根据水泵电机转速与工作电源输入频率成正比的关系:n =60 f(1-s)/p,(式中n、f、s、p 分别表示转速、输入频率、电机转差率、电机磁极对数)由流体力学可知,水泵流量Q 与转速的一次方成正比,压力H 与转速的平方成正比,轴功率P 与转速的立方成正比,即Q∝n ,H∝n2,P∝n3 当流量减少,水泵转速下降时,其功率下降很多。
例如水泵流量下降到80%,转速也下降到80%时,则轴功率下降到额定功率的51%;如流量量下降到50%,功率P 可下降到额定功率的13%,当然由于实际工况的影响,节能的实际值不会有这么明显,即使这样,水泵节能的效果也是十分明显的。
因此在水泵的机械设备中,采用“LPC-泵控技术”变频恒压型水泵智能控制保护器来调节流量,在节能上是一个最有效的方法。
水泵电机转速与LPC节能率的关系表频率f(Hz) 转速N% 流量Q% 压力H% 轴功率P% 节电率根据“LPC-泵控技术”变频恒压型水泵控制器上述原理可知改变水泵的转速就可改变水泵的功率。
目前变频调速技术已经成为现代电力传动技术的一个主要发展方向。
卓越的调速性能、显着的节电效果改善现有设备的运行工况、提高系统的安全可靠性和设备利用率、延长设备使用寿命等优点随着应用领域的不断扩大而得到充分的体现。
水泵改造中变频器的应用及节能技术初探水泵的改造中,变频器被广泛应用于提升水泵的效率和降低能耗。
变频技术是一种调节电动机转速的方法,可以实现无级调节,在水泵的改造中,变频器将电动机的转速匹配到需要的水流量,从而应对不同负荷,达到节约能源和降低维护成本的目的。
一、变频器的应用1. 节约能源传统的电动机调速方式采用旋钮或变阻器来改变电流,但是转速差异不明显,会造成能源的浪费。
而变频器不同,它可以通过调整电流的频率和大小,从而改变电机的转速。
这样可以将水泵的流量自动匹配到需要的水源量,减少机器的过渡运行,从而达到节约能源的目的。
2. 降低维护成本传统的电机控制是通过发动机启动机械接触器实现的,当机械接触器发生故障的时候,需要进行大修或更换,费用十分昂贵。
而变频器的控制方式是数字式调节,不会产生机械接触器故障。
因此,变频器可以减少机器的维修,降低维护成本,延长机器的使用寿命。
二、节能技术初探节能技术在水泵改造过程中有许多应用,这里列出几种应用:1. 电机改造一些旧的机器需要进行电机改造,现在的电机可以使用时速功率比过去高出20%以上的新型电机,这样就可以有更高的机械效率,降低水泵的耗能。
2. 气动隔膜泵的改造气动隔膜泵具有优良的节能性能,是一种可以静音、减震、使用寿命长的泵。
气动隔膜泵的改造是减少耗能、节约经济的一个重要方法。
3. 省能变频器的应用省能变频器是一种新型节能装置,它将可变频率驱动控制和电机技术融合起来,能够有效地控制水泵的输出流量,达到节约能源的目的。
4. 安装流量计安装流量计能够有效确定水流量,可以通过详细的记录和分析,找到水泵运行的具体时间和流量,优化水泵的配置。
流量计可以配合变频器进行使用。
结语:随着现代科技的不断发展,水泵的改造和使用被更加重视。
在水泵改造中,应用变频器是一项普遍的技术,可以充分利用电机的性能,达到节约资源、节约能源的目的。
此外,对于现阶段的节能技术,需要我们进一步探索和研究,在改造中寻求最合适的方案,以达到可持续发展的目标。
冷冻水泵是如何进行变频控制的合理冷冻水泵的变频控制策略是变流量系统设计的重要环节,常用的控制方式有三种即定温差控制、干管压差控制和最不利末端压差控制,而后两种控制方式只是压力传感器设定位置的不同而已。
1、定温差控制:以冷冻水供回水干管上的温差测量值作为检测变量,以变速水泵作为控制系统的执行机构,通过对比检测变量和设定值,对冷冻水的供水量进行PID调节控制,使得检测值趋于设定值。
温差控制对空调管路阻力系数影响小,功率与转速满足三次方关系,节能效果显著。
不存在各支路相互耦合和调节阀畸变现象,系统改造简单,对水力工况无影响,改造在机房内直接进行。
但是通常温差控制的负荷变化点与温度采样点的距离比较远,温度的变化要经过一个循环后才能反应出来,所以信号的传递延迟时间长,会对控制系统会造成一定的影响。
并且在功能分区较多的建筑内,末端用户负荷变化差别较大,采用温差控制难以满足每个用户对流量的需求,因此温差控制只适合于各分区负荷变化一致或者差别不是很大的场合。
2、干管压差控制:以冷冻水供回水总管的压差测量值作为检测变量,以调速水泵作为控制系统的执行机构,通过检测值与设定值的对比,对冷冻水泵的供水量进行PID调节控制,使得检测变量趋于设定值。
3、最不利末端压差控制:以最不利环路末端处的压差测量值为检测变量,以调速水泵作为控制系统的执行机构,通过对比检测值与设定值,对冷冻水泵水量进行PID调节控制,使得检测变量趋于设定值。
压差控制不存在温差控制中的滞后现象,但是仍然存在这一定的缺点,由于恒压值的影响,水泵的功率和转速不是三次方的关系,水泵的节能效果受到恒压值的影响,尤其在干管压差控制中由于恒压值较大,水泵的节能效果较其他两种控制方式差些。
在最不利末端压差控制中,在复杂的系统中,最不利末端难于确定为了满足压差的需求,给定值往往较大,同样也造成了水泵节能效果的减弱。
在第三章中将详细分析恒压值对水泵能耗的影响。