變頻調速技術(shù)在水泵恒壓變頻供水系統中的應用
2025/1/9 10:05:30??????點(diǎn)擊：
變頻調速節能技術(shù)是一項集現代電力電子技術(shù)和計算機技術(shù)于一體的高效節能技術(shù)。自投入工業(yè)應用以來(lái)，它顯示出了強勁的競爭力，水泵恒壓變頻供水系統應用領(lǐng)域也在迅速擴展?，F在凡是可變轉速的拖動(dòng)電機，只要采用該項技術(shù)就能取得非常顯著(zhù)的節能效果。由于許多風(fēng)機、水泵的拖動(dòng)電機處于恒速運轉狀態(tài)，而生產(chǎn)中的風(fēng)、水流量要求處于變工況運行；往往是“大馬拉小車(chē)”，造成大量的能源浪費。因此，搞好水泵恒壓變頻供水系統的節能工作，對經(jīng)濟的發(fā)展具有重要意義。
１ 水泵調速運行的節能原理
水泵恒壓變頻供水系統水泵調速時(shí)的全揚程特性（Ｈ－Ｑ）曲線(xiàn)。用閥門(mén)控制時(shí)，當流量要求從Ｑ減小到Ｑ１，必須關(guān)小閥門(mén)。這時(shí)閥門(mén)的磨擦阻力變大，阻力曲線(xiàn)從Ｒ移到Ｒ′，揚程則從Ｈ０上升到Ｈ１，運行工況點(diǎn)從Ａ點(diǎn)移到Ｂ點(diǎn)。
水泵恒壓變頻供水系統用調速控制時(shí)，當流量要求從Ｑ減小到Ｑ１，由于阻力曲線(xiàn)Ｒ不變，泵的特性取決于轉速。如果把速度從Ｎ１００降到Ｎ８０，運行工況點(diǎn)則從Ａ點(diǎn)移到Ｃ點(diǎn)，揚程從Ｈ０下降到Ｈ２。
２ 水泵恒壓變頻供水系統的設計
水泵恒壓變頻供水系統的控制可以是自動(dòng)的，也可以是手動(dòng)的。目前，國內在水泵控制系統中使用變頻調速技術(shù)，根據實(shí)際用水情況的變化來(lái)改變變頻器的頻率值，以達到調速目的。
水泵控制系統主要由四部分組成：
（１）控制對象：電機。
（２）變頻調速器：變頻器。
（３）壓力測量變送器：。用于控制水管出口壓力，并將壓力信號變換為４～２０ｍＡ的標準電信號，再輸入調節器。
（４）調節器（ＰＩＤ）：選用ＷＰ～Ｄ９０５，輸入信號４～２０ｍＡ，輸出為ＰＩＤ控制信號４～２０ｍＡ。
系統的控制過(guò)程為：由壓力測量變送器將水管出口壓力測出，并轉換成與之相對應的４～２０ｍＡ標準電信號，送到調節器與工藝所需的控制指標進(jìn)行比較，得出偏差。其偏差值由調節器按預先規定的調節規律進(jìn)行運算得出調節信號，該信號直接送到變頻調速器，從而使變頻器將輸入為３８０Ｖ／５０Ｈｚ的交流電變成輸出為０～３８０Ｖ／０～４００Ｈｚ連續可調電壓與頻率的交流電，直接供給水泵電機。
３ 水泵恒壓變頻供水系統運行效果分析
水泵電機裝上變頻調速器后，節能效果非常顯著(zhù)，經(jīng)過(guò)實(shí)測，比未裝變頻器節約５３％左右的電能，而且生產(chǎn)工藝穩定。從表中數據對比結果分析可知：
（１）節能效果非常顯著(zhù)，采用變頻調速技術(shù)后，提高了電機的功率因數，減少了無(wú)功功率消耗。具有明顯的經(jīng)濟效益。
（２）采用變頻調速技術(shù)后，電機定子電流下降60％，電源頻率下降40％，水泵出水壓力降低58％。由于電機水泵的轉速普遍下降，電機水泵運行狀況明顯改善，延長(cháng)了設備的使用壽命，降低了設備的維修費用。同時(shí)，由于變頻器啟動(dòng)和調速平穩，減少了對電網(wǎng)的沖擊。
（３）采用變頻調速技術(shù)后，由于水泵出口閥全開(kāi)，消除了閥門(mén)因節流而產(chǎn)生的噪音，改善了工人的工作環(huán)境。同時(shí)，克服了平常因調節閥故障對生產(chǎn)帶來(lái)的影響，具有顯著(zhù)的社會(huì )效益。
（４）系統采用閉環(huán)控制，參數超調波動(dòng)范圍小，偏差能及時(shí)進(jìn)行控制。變頻器的加速和減速可根據工藝要求自動(dòng)調節，控制精度高，能保證生產(chǎn)工藝穩定，提高了產(chǎn)品的質(zhì)量和產(chǎn)量。
（５）由于變頻調速器具有十分靈敏的故障檢測、診斷、數字顯示功能，提高了電機水泵運行的可靠性。
綜上所述，變頻調速技術(shù)用于水泵恒壓變頻供水系統，具有調速性能好、節能效果顯著(zhù)、運行工藝安全可靠等優(yōu)點(diǎn)。在大力提倡節約能源的今天，推廣使用這種集現代電力電子技術(shù)和計算機技術(shù)于一體的高科技節能裝置，對于提高勞動(dòng)生產(chǎn)率、降低能耗具有重大的現實(shí)意義?？梢哉f(shuō)，變頻調速技術(shù)是一項利國利民、有廣應用前景的智能節能技術(shù)。
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