文档介绍：自来水供水中水泵变频调速技术的应用分析
自来水供水中水泵变频调速技术的应用分析
【摘要】通过调查和研究供水行业得知,变频调速是高效节能的降耗技术,它有着较高的节电率,不仅能节省设计过程中造成的诸多浪费,而且能提高产品产量、质量,并降低设备和物料的损耗。本文就此阐述了变频调速技术的原理,分析了变频调速节能损耗作用,探讨了变频恒压供水情况。最后对水泵变频调速技术应用效果进行论述。
【关键词】供水;水泵;变频调速技术;应用
在负责供水的水厂中,水泵电动机耗电电费是最大生产成本。故此,自来水公司为提高经济效益和节能效益,必然会减少水泵电动机耗电量。经过统计证实,水泵电动机电费达到了95%的总电费量。实际生活中,许多水厂的水泵工作效率较低,多在60%以下,存在严重的能源浪费。而通过对水泵变频调速,能够让水泵更为高效的运行,节约电动机耗电量,提升水厂经济效益。

事实上,变频调速技术的原理是,工作电源的输入频率和电机转速的正比例关系。其公式为:n=60f(1―s)/p。该式中,n是转速、f是输入频率、s是电机转差率、p是电机磁极对数。将供给电动机的电源频率值进行改变,便可以对电动机转速进行改变。

变频器把交流顺变直流,在平滑滤波之后再逆变回路,让直流变为不同频率交流电。这样,电机就获得了无极调速的频率、电压、电流。以流体力学基本定理得知,风机和泵类设备均是平方转矩负载,其转速和流量为正比,转速平方和压力为正比,转速立方和功率为正比。变频器往下调速,具有恒转矩特性。但因为通用三相的异步电动机结构,如果运行频率比50Hz还要低。便很难达到额定的输出转矩。但是风机泵负载低速运行的转矩也会降低,适合变频器驱动三相异步电动机低速运行时的输出转矩下降。

变频调速节能损耗作用和泵电机运行效率、机泵选型、管道设计相关。因为水泵、风机是平方转矩负载,转速和轴功率为立方关系,故此当水泵、风机转速下降,其消耗功率也会有很大幅度的下降。变频调速节能潜力较大。通过利用变频器带动电动机,能够实现无极调速和软启动,便于加减速控制,让电动机更具高性能。
恒速电动机以阀门去调节供水量,改变了管组特性,许多能量消耗在阀门上面。在变频调速时,阀门是完全打开的,管组特性没有发生改变。泵转速改变之后,也会同时改变泵性能曲线,转速会因为频率改变而发生改变。分析循环水泵的性能得知,水泵流量、扬程、轴功率和水泵叶轮转速有着比例关系。水泵转速和流量为正比,水泵转速平方和压力为正比,水泵转速立方和功率为正比。只要水泵流量减少了20%,电机转速会减少20%,水泵电耗会减少50%;水泵流量减少50%,电机转速减少50%,%。只要系统要求的流量降低,通过降低转速,会降低水泵流量和轴功率。因为采取变速调节,调节阀门时的阀门压头损耗由此避免。水泵变频速度会一直在高效区。电动机变频调速时,因为电动机电压变化,电动机轻载也能处在高效区。

恒压供水调速实现了水泵电机的无极调速,观察供水管网压力变化,自动调节好水泵系统运行参数。当用水量出现变化,要保证恒定水压满足用水要求。

恒压供水核心是变频调速控制。水泵电机为输出环节,变频器控