變頻調速技術在水泵控制系統中的應用

1、變頻調變頻調速技速技術在水在水泵控制系控制系統中的中的應用作者：金傳偉毛宗源2009638:32:08關鍵詞：變頻調速技術變頻調速控制系統調速器軸功率摘要：要：介紹了水泵變頻調速變頻調速控制系統控制系統的節(jié)能原理、系統結構及節(jié)能效果。系統運行結果表明：水泵采用變頻調速控制，節(jié)能效果顯著，具有明顯的經濟效益和社會效益。關鍵詞：關鍵詞：變頻器水泵節(jié)能調速技術變頻調速(VariableVelocityVariableFrequency)節(jié)能技

2、術是一項集現代先進電力電子技術和計算機技術于一體的高效節(jié)能技術。自80年代世界各國將其投入工業(yè)應用以來，它顯示出了強勁的競爭力，其應用領域也在迅速擴展?，F在凡是可變轉速的拖動電機，只要采用該項技術就能取得非常顯著的節(jié)能效果。國家科委十分重視這一技術的推廣工作，已在1995年將其列入國家級重點推廣的科技成果項目。隨著我國工業(yè)生產的迅速發(fā)展，電力工業(yè)雖然有了長足進步，但能源的浪費卻是相當驚人的。據有關資料報導，我國風機、水泵、空氣壓縮機總量

3、約4200萬臺，裝機容量約1.1億千瓦。但系統實際運行效率僅為30～40%，其損耗電能占總發(fā)電量的38%以上。這是由于許多風機、水泵的拖動電機處于恒速運轉狀態(tài)，而生產中的風、水流量要求處于變工況運行；還有許多企業(yè)在進行系統設計時，容量選擇得較大，系統匹配不合理，往往是“大馬拉小車”，造成大量的能源浪費。因此，搞好風機、水泵的節(jié)能工作，對國民經濟的發(fā)展具有重要意義。1水泵調速運行的節(jié)能原理水泵調速運行的節(jié)能原理圖1為水泵調速時的全揚程特性

4、(H－Q)曲線。用閥門控制時，當流量要求從Q減小到Q1，必須關小閥門。這時閥門的磨擦阻力變大，阻力曲線從R移到R′，揚程則從H0上升到H1，運行工況點從A點移到B點。率P與轉速N的立方成正比，即功率與轉速成3次方的關系下降。如果不是用關小閥門的方法，而是把電機轉速降下來，那么在轉運同樣流量的情況下，原來消耗在閥門的功率就可以全避免，從而獲得圖1中BC區(qū)域大小的節(jié)能效果，這就是水泵調速節(jié)能原理。變頻調速的基本原理是根據交流電動機工作原理中

5、的轉速關系：N＝60f(1－s)p(6)式中：f——水泵電機的電源頻率(Hz)；p——電機的極對數；s——轉差率。由(6)式可知，均勻改變電動機定子繞組的電源頻率f，就可以平滑地改變電動機的同步轉速。電動機轉速變慢，軸功率就相應減少，電動機輸入功率也隨之減少。這就是水泵變頻調速的節(jié)能作用。2水泵變頻調速控制系統的設計水泵變頻調速控制系統的設計變頻調速器調速器的控制可以是自動的，也可以是手動的。目前，國內在水泵控制系統中使用變頻調速技術變

6、頻調速技術，大部分是在開環(huán)狀態(tài)下，即人為地根據工藝或外界條件的變化來改變變頻器的頻率值，以達到調速目的。本水泵變頻調速控制系統設計，根據工廠生產工藝上所需冷卻水供水要求，考慮若干方面的因素，采用閉環(huán)調速控制。本水泵變頻調速控制系統原理框圖如圖2所示。系統主要由四部分組成：(1)控制對象：電機功率100kW，額定電流183A；水泵配用功率100kW，流量792mh，軸功率80.3kW，揚程32.3m。(2)變頻調速器：選用FRN110P9