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变频器在水泵上的应用

日期:2015-07-01
    随着国民经济的持续增长以及日常生活能耗的不断提高,能源供需矛盾日益突出,因此,有效合理地利用能源,最大限度发挥其作用无疑十分必要,而泵的运行所耗的能量占全社会所耗能量的比例较大。因此,降低水泵能耗对全社会的节能,促进国民经济的可持续发展。具有重大的意义。多数泵是利用工频电流作恒速运行,当控制流量时,则使用机械式控制阀,极大地浪费了能源,随着技术的发展,交流电机的变频调速技术也日益完善,变频器工作的可靠性也越来越高,以前变频器存在的再起动困难易跳闸瞬间过钱能力差等问,新型变频器己经解决了,为了有效地节能和满足负载要求,利用变频器进行调速控制是种有效节能手段。
  变频器调速节能原理1变频调节的理论基础对同台水泵,根据流体力学相似理论,在转速控制时。流量。扬程心轴功率转速之间的关系可由下式,由上式可知,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,因此电机的转速控制与调节阀门流量控制相比,可以大幅度降低轴功率,因而利用变频器对电机转速控制可以充分的节能。
  当系统负荷下降时,变频器调节水泵转速,从而减少水量。减少电机耗电量,根据电工学知识,电机转速与输入频率的关系为n为电机转速rpm为频率,3为滑差率,为极对数般来讲5变化范围不大,如果3的变化忽略不记,就可以认为与成正比关系。
  改变就可以达到改变电机转速的目的。
  变频调速闭环控制系统主要由变频器调节器传感器电动机泵组成。控制信号可采用05v的电压信号或420mV的电流。变频调速装置的信号可采用温度信号压力信号或几种信号的综合控制2变频调节与阀门调节的能耗比较泵的流量特性随泵的种类而异,般说来泵的特性与其阻力矩的平方成正比。12是泵的流量Q与扬程H的关系曲线泵的运行点是由特性曲线N与管路阻力等构成的阻力曲线的交点,确定。过去采用恒速运行与阀门控制时,如果减少流量调整阀门,由于阀门摩擦阻力变大,阻力曲线从尺1变到尺扬程则从1上升到141.流量从9咸少到,抟制转速调节流量时,由于没有阀门阻力,曲线原样不变,泵的持性曲线取决于转速,如果把速度如降低到叫,特性曲线也会从移到队,则运行点从,点移到点,扬程从降到流量从,减到。
  泵轴功率可由下式描述。泵的效率,泵轴功率K常数,在中,苦减少流量,则人点运行时泵的轴功率变成点的轴功率为=两点的功率差为心尺。=QHHJK即应用阀门流量控制方式时,功率被浪费了,随着阀门不断的拧小,该损耗所占比例更大。由此可知,利用变频调速可以节约很多的能量,尤其是在大型的水泵中,其效果更加明显。对于己投入运行的阀门控制式设备,可将阀门拧到最大,然后安装变频器,通过调速控制可获得大幅度的节能效果。节能效果可以描述如下泵是按最大负载扬程选择的,当实际扬程小时靠阀门来调小扬程时,效果将下降。如果此时控制泵的转速,即可获的与实际扬程保持平衡的特性,没有阀门调节损耗。
  多泵并联中变频调速泵的应用我们知道,采用多泵并联只能实现分阶段变流量调节,没有完全解决能量浪费的问,最节能的运行方式是采用变流量系统,变频调速水泵是实现变流量的理想方式。由于变频器比较贵,目前在许多工程中采用较多的方式是并联运行的各泵中,某台作为变频泵,其余的是工频泵。当系统流量由零开始增加时,变频泵启动,转速随流量增加而增加,当流量增至该泵的额定流置时。水泵转速达到额定转速。此时如果流量继续增加,则某台工频泵启动并在额定状况下运行,变频泵负担流量减少,又转入变频运行状态。如此,便可以实现流量的无级调节,同时变频器容量最小,造价最低。而实际上,由13可以看出,当水泵转速低至定值,水泵性能曲线在入以下,它是无法和以额定转速叫运行的工频录并联运行的,因为此时工频泵的扬程大于变频泵的扬程12,这时只有工频泵超负荷工作,变频泵发生空转,不输出流体,在那空耗能量,如果两泵的扬程差相差很大,甚至有可能烧坏电机,这就是大吃小现象,因此,上述系统是无法实现的,只有当nn2时,两泵才能正常运行。如果水泵性能曲线非常平缓,则水泵调速范围很窄,节能效果很差。这就是为什么有些单位只对并联水泵中的台变频后,发现要么水泵不能正常运行,要么比原来耗的能量还要多,电费比原来更多的原因。如果要实现真正的变流量系统,只有将所有的并联水泵同时进行变频调速,即改变并联后的水泵性能曲线,这样才能达到节能的真正目的。
  总结及建议根据以上的分析和比较,我们可以看出变频调速技术在水泵中有很大的用处1可以节约能源,降低水泵运行费用,尤其在大型水泵中,其效果更明显。
  2可以自动调节流量,使操作更方便。
  但要注意的是1并联的水泵台数不要太多,且泵的型号要样,以免发生大吃小的现象。
  2并联的水泵中,不要只有台变频而其它的不变频,那样会使系统不能正常运行。
  3电动机转速减低时,可能出现温升问,为了解决此问,可以在电动机上设热敏电阻元件,并保证电机的转速不低于某值。

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