变频器在水泵节能改造中的应用

2017-04-11

一、水泵使用情况概述

工业企业生产设备的负荷大部?#36136;?#20132;流异步电动机,耗电量约占企业全部电耗的65%左右,尤其水泵类负荷的效率比?#31995;停?#22312;2002年中国加入世贸组织之后,企?#24403;?#39035;通过降低成本来提高经济效益。才能增强竞争力,在降低生产成本中,节约用电是一个重要的经济环节。例如某一供水站,供水系统是根据用水量的需求进行调节,是采用调整泵出门阀门来调节流量,需要专人值守,在不同的情况下,开关阀门。劳动强度较大,同时,由于阀门的强制节流使泵形成旋涡冲击,产生了强烈的振动和噪声,对泵的使用寿命、维护修理都加大了不利的损耗。再就是由于电动机的转矩基本恒定,这?#20540;?#33410;方式形成的供水压力较高,造成严重的节流功率损失,泵的效率降低,造成电力的浪?#36873;?/p>



二、水泵变频节能改造的调速性能


水泵在改变转速时,其内部?#36127;?#23610;寸没有改变,所以,据水泵的相似原理可知:当转速变化时,流量与转速成正比,扬程与转速的平方成正比,轴功率与转速的立方成正比,得出:同一台泵当转速变化时,水泵的主要性能参数将接上述比例定律而变化,并且,在变化过程中可保?#20013;?#29575;基本不变,若水泵机组转速可调,我们就可以改变某台水泵的转速以适应当时需水量的变化,这样就可以避免水泵机组在低效?#26159;?#22495;运转造成的电动机过载,另一方面,也可以避免供水压力偏高所造成的浪?#36873;?#21516;时,水泵随着转速的变慢而使轴功率大为减少,电动机输入功率也随之减少,这就是调速水泵在供水系统中所起的节能作用。


三、水泵变频节能改造减速的机泵原理


根据交流电动机工作原理中的转速关系,n=60f(1-s)/p,从公式中得出:均匀改变电动机定子绕组的电源频率,就可以?#20132;?#22320;改变电动机的同步转速。电动机转速变慢,轴功?#31034;?#30456;应减少,电动机输入功率也随之减少,这就是水泵调速的节能作用。


交流电动机转速物性为一条稍向下倾斜的曲线,调速时的特性仍为稍向下倾斜曲线,是在不同频率时相互?#38477;?#30340;一组曲线。


变频器的调速特性基本保持了电动机固有的转速特性,它是一组不同频率时相互平行的特性曲线。


变频调速具有以下优点:

①转差?#24066;。?#36716;差损失小,效率可高达90~95%以上。

②实?#21046;交?#22320;无级调速,精度高,调速范围宽(0~100%),频率变化范围大(0~50Hz)。

③起动转矩大(可达额定值的1.1倍),实现软启动减轻启动电流的冲击。

④提高电网侧功率因数。

⑤变频器可采用高速度的16位CPU与专用的大规模集成电?#25918;?#21512;,用软件实现V/5自动调整,具有与计算机可编程控制器联机控?#39057;?#21151;能,容?#36164;?#29616;生产过程的自动控制。

⑥安装容易,调试方便,操作简单。

⑦不仅适用于水泵,风机类负荷的节能调速,而且也适用于旧设备的改造,对改善工艺条件,提高产品质量都有其明显效果。

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