水泵变频节能的应用-上传稿解读.doc

摘 要 水泵的变频改造遵循了“最小改动，最大可靠性，最优经济性”原则，为3台水泵电机进行了“一拖三”改造，优点是3台电机可选定一台专用变频电机作为基本变频运行，另外2台工频运行或工频备用。 根据水泵工作原理与运行曲线，可以得到100％转速运行曲线，这条曲线配合水泵在不同流量运行时的特性曲线（阻抗曲线）可以得到在未应用变频调速情况下使用阀门调节控制流量、压力。理论上，全流量工作时，采用变频器和阀门调节时，输入的功率一致，当水泵运行点由100％流量点移动到80％流量时，如果采用变频器拖动水泵后，其节能效果明显。因此在理论上，采用变频器改造水泵后，将会取得很好的节能效果。由流体力学可知流量Q与转速n的一次方成正比，压力H与转速n的平方成正比，轴功率Ps与转速n的立方成正比，即Q∞n，H∞n2，Ps∞n3。当所需要的流量减少，水泵转速降低时，其轴功率按转速的三次方下降。 变频改造以后，循环泵调节阀门一直处于全开状态，对其维护量大大减少。变频启动时电机转速从零逐渐平稳的升到所需转速，没有任何冲击，电流从零开始上升，不会超过额定电流，解决了电机启动时的大电流冲击问题，消除了大启动电流对电机、传动系统和主机的冲击应力，大大降低日常的维护保养费用，延长了电机、水泵寿命。采用变频调速后，水泵的工作效率将大为提高。而且经济效益分析方面不但节约电费，还简化起动设备，延长使用寿命。系统的平均转速下降，这将使旋转系统的磨损大为减轻，同时变频器具有完善的保护功能，使电机得到可靠保护。 关键词：水泵 变频 节能 应用 目 录 １　引言 2 ２　变频给水系统的理念分析 3 2.1.变频调速给水的基本知识 3 2.2.变频调工作模式 3 2.3.恒压输出自控系统分析 6 ３ 水泵变频调速控制系统 6 3.1. 水泵变频调速运行的节能原理 6 3.2.西门子MicroMaster430变频器的结构及功能 8 3.3.变频调速系统基本工作原理及系统控制过程 9 3.3.1 基本工作原理? 10 3.3.2 华能玉环电厂生活水自动恒压控制系统概况? 11 3.4水泵变频调速应用的注意事项 13 3.4.1 水泵工艺特点对调速范围的影响? 13 3.4.2 定速泵对调速范围的影响 13 3.4.3 电机效率对调速范围的影响 13 4 结论 14 4.1 结论 14 4.2变频调速恒压供水系统的展望 14 1 引 言 水资源及能源紧缺是制约我国经济发展的重要因素，节能是我国社会经济持续发展的基本国策。美国从20世纪90年代将变频节水节能技术应用于平移式、轴转动式喷灌机灌溉等系统，其节能率为39％～56％，节水率为15％～30％，既稳定了管网压力，提高了灌溉质量，又节水节能，便于管理，但其价格昂贵。当时，在我国城乡供水及水泵抽灌系统中，水泵一旦开始工作，便以额定转速运行，并以额定出水量供水，当用水量减少或在用水低谷时，管网压力过高，喷头和输水管道往往被损坏，使水白白流掉，电能白白耗掉；有些系统通过阀门控制出水量，来减少供水管网压力升高，这样也造成电能与水资源的浪费 我国在工业上将交流变频调速技术列为新技术推广项目，交流变频技术大致可分为直—交变频与交—交变频两种，我们引进的为直—交变频技术，即通常所见的变频器大多采用的变频技术。我们的技术路线是引进关键技术，并对其消化吸收，在此基础上，开发外围技术，研制并生产变频节水节能产品，并重点进行推广应用。 在交流调速的研究与制造过程中，硬件的设计与组装占了相当大的比重。电机制造以及调速装置的制造需要大批的技术熟练工人，对人员的素质有一定要求。而国外相关产业的人工成本相对较高，在近十年内，交流调速的制造业有可能向发展中国家转移。对中国来说，这也是一个机遇，如果我们抓住这个机会，再利用本身的市场有利条件，有可能在我国形成交流调速系统的制造业中心，使我国工业上一个新的台阶。变频调速恒压供水具有优良的节能效果。 由水泵－管道供水原理可知，调节供水流量，原则上有二种方法；一是节流调节，开大供水阀，流量上升；关小供水阀 ，流量下降。调节流量的第二种方法是调速调节，水泵转速升高，供水流量增加；转速下降，流量降低，对于用水流量经常变化的场合（例如生活用水），采用调速调节流量，具有优良 的节能效果。我国国家科委和国家经贸委在《中国节能技术 政策大纲》中把泵和风机的调速技术列为国家九五计划重点推广的节能技术项目。应当指出，变频恒压供水节能的效果主 要取决于用水流量的变化情况及水泵的合理选配，为了使变频 恒压供水具有优良的节能效果，变频恒压供水宜采用多泵并联的供水模式。由多泵并联恒压变频供水理论可知多泵并联恒 压供水，只要其中一台泵是变频泵，其余全是工频泵，可以实现恒压变量供水 。在变频恒压变量供水当