应用变频技术在注水泵节能降耗中的实现方式.pdfVIP

上海 电力 2014年第1期 应用变频技术在注水泵节能降耗中的实现方式 刘化 东，顾永强 (中国石化胜利油 田分公司海洋采油厂海一生产管理 区，山东 东营 257237) 摘 要 ：变频器是一种把工频电源 (一般为 50Hz或 60Hz)变换成各种频率 的交流 电源 ，以实现 电机的变速 运行的设备 。在注水泵 电机上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 ，既可节约大量的电能又能降低机泵的损耗 ，对 降低生产成本有着十分积极的意义。 关键词 ：变频技术 ；注水泵 ；节能降耗 中图分类号 ：TE93 文献标志码 ：B 1 变频技术 的基本概念 是。 Eg：：：4．44 N 忌N (5) 1．1 机泵运行关系式 式中：Eg为气隙磁通在定子每相 中感应 电动势 由注水机泵运行的原理可知 ：在同一外在条 有效值 ；f 为定子频率 ；N 为定子每相绕组 串联 件下，机泵运行时，其转速、排量、泵压和功率存在 匝数 ；kN 为基波绕组系数 ； 为每极气隙磁通 以下的关系式 量 。 Q1／Q2一 1／n2 (1) 由式中可知，只要控制好 Eg和 厂 ，便可达到 Hl／H2一 (m ／n2) (2) 控制磁通 的目的，对此 ，需要考虑基频以下和 P1／p2一 (n1／2)。 (3) 基频以上两种情况 。 式中：Q为泵排量 ；H为泵 出口压力；P为泵的功率 ；为 1)基频 以下调速 电机转速 。 由(5)式可知 ，要保持 不变 ，当频率 厂从 由上面的关系式可知，排量 Q与电机转速 额定值 ， 向下调时，必须同时降低E ，使Eg／f 成正比，通过控制 电机转速就可达到调节排量 的 一 常数 ，即采用恒定 的电动势频率 比的控制方 目的，改变以往通过调节泵 出 口阀门来调节排量 式 。 的方法 。 当电动势值较高时 ，可以忽略定子绕组的漏 1．2 变频调速的基本控制方式 磁通阻抗压降，而认为定子相电压U 一Eg，则可 根据异步电动机转速表达式 ： 以得到 己，／f 一常数 。 竹一 1(1一s)一 60f1(1一s)／p (4) 这是恒压频 比的控制方式 。 式 中：，z为电动机运行速度 ；” 为电动机额定转 2)基频 以上调速 速 ；f 为电源频率 ；P为电动机极对数 。 在基频以上调速时 ，频率可以从 _厂 往上增 由上式可知，当转差率变化不大时，电动机转 高 ，但电压 却不能增加 的比额定 电压 uN还 速基本上与电源频率成正 比。因此 ，连续地改变 要大 ，最多只能保持U 一UN。由(5)式可知，这 供电电源频率 ，就可以平滑地调节异步电动机的 将迫使磁通与频率成反比地降低 。 运行速度 。 把基频以下和基频 以上两种情况合起来 ，可 在电动机调速时 ，一个重要的因素是希望保 得到图 1所示的异步电动机变频调速控制特性 。 持每极磁通量为定值不变。磁通太弱，没有充分