在一般情況下,，水泵采用恒速交流電動(dòng)機(jī)拖動(dòng)，而用水量卻是變化的,，為了保證水池的正常供水,，工人要在現(xiàn)場(chǎng)經(jīng)常調(diào)節(jié)擋板或閥門(mén)開(kāi)度大小來(lái)控制水泵的抽水量，或者將水池中用不完的水白白流掉,。這樣做不僅增大了工人的勞動(dòng)強(qiáng)度,，而且有大量的電能浪費(fèi)在水泵閥門(mén)阻力的損失上。因此就要求水泵處于變工況運(yùn)行,，若利用變頻器進(jìn)行調(diào)速,，以調(diào)節(jié)電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速的方法取代調(diào)節(jié)擋板或閥門(mén)，則不僅可以減輕工人勞動(dòng)強(qiáng)度,，還能達(dá)到節(jié)約電能目的,，對(duì)提高企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益有重要意義。

　　水泵變頻器控制節(jié)能原理

　　1,、水泵特性分析

　　根據(jù)離心泵特性曲線的有關(guān)公式：

　　P=K1Qh (1)

　　Q=K2n (2)

　　H=K3n2 (3)

　　由（1）,、（2）、（3）式得：

　　P=k4n3 (4)

　　P/Q=K5n2 (5)

　　式中：K1,，K2,，K3，K4,，K5為常數(shù)：

　　P為泵機(jī)軸功率,；

　　Q為泵機(jī)流量,；

　　H為泵機(jī)揚(yáng)程；

　　n為泵機(jī)轉(zhuǎn)速,。

　?。?）式中說(shuō)明在相同的軸功率下，若通過(guò)出口閥門(mén)調(diào)節(jié)泵機(jī)流量,，將引起泵機(jī)揚(yáng)程的相應(yīng)改變,，流量越小，揚(yáng)程變得越大,，但實(shí)際抽水時(shí),，由于揚(yáng)程是基本不變的，由此就產(chǎn)生了更多的富余揚(yáng)程,。

　?。?）式說(shuō)明泵機(jī)軸功率與轉(zhuǎn)速的立方成正比，若設(shè)法降低轉(zhuǎn)速,，就可以減小泵機(jī)軸功率,，再由（1）可知,，就可實(shí)現(xiàn)流量或揚(yáng)程的自由調(diào)節(jié),。

　　（5）式說(shuō)明單位時(shí)間內(nèi),，排放每m3 水能耗（即功耗）與轉(zhuǎn)速立方成正比,，這說(shuō)明在達(dá)到實(shí)際供水流量前提下，轉(zhuǎn)速越小,，功耗越小,。

　　2、電機(jī)特性分析

　　根據(jù)交流電動(dòng)機(jī)的工作原理：

　　n=60p.f(I-s)（6）

　　式中：f為電機(jī)的電源頻率,；

　　p為電機(jī)的磁極對(duì)數(shù),；

　　S為轉(zhuǎn)差率。

　　由于電機(jī)的S和P為常數(shù),，所以（6）式可知電機(jī)的轉(zhuǎn)速與電源頻率有固定的正比例關(guān)系,。

　　3、節(jié)能原理

　　由電機(jī)特性分析可知,，均勻改變電機(jī)供電頻率F,，就可以平滑地改變電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速，從而改變泵機(jī)的轉(zhuǎn)速,；結(jié)合泵機(jī)特性分析,，降低電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速，電動(dòng)機(jī)輸入功率也隨之減少,，泵機(jī)軸功率就相應(yīng)減少,。這就是變頻器控制水泵的節(jié)能原理,。

　　另外，水泵起動(dòng)時(shí)的急扭和突然停機(jī)時(shí)的水錘現(xiàn)象往往容易造成管道松動(dòng)或破裂,，嚴(yán)重的可能造成電機(jī)的損壞,，水泵采用變頻器調(diào)速以后，可以根據(jù)工藝的需要,，實(shí)現(xiàn)泵機(jī)的軟啟和軟停,，從而使急扭及水錘現(xiàn)象得到解決。而且在用水量不大的情況下,，可以降低泵機(jī)的轉(zhuǎn)速,，這樣不僅避免了水泵長(zhǎng)期工作在滿負(fù)荷狀態(tài)，造成的電機(jī)過(guò)早的老化,，而且變頻器的軟啟動(dòng)大大減小泵機(jī)啟動(dòng)時(shí)對(duì)機(jī)械的沖擊,，也具有節(jié)能的作用，其節(jié)電率一般在15%-40%左右,。

　　水泵變頻控制設(shè)計(jì)

　　變頻器選用申甌變頻器作為就頻調(diào)速系統(tǒng)的執(zhí)行單元,。申甌變頻器是高性能空間電壓矢量控制通用變頻器。

　　它具有如下特點(diǎn)：

　　32位DSP電機(jī)控制專(zhuān)用微處理器,，高精度頻率輸出,。

　　新穎的功率累計(jì)功能，觀察節(jié)能效果更直觀方便,。

　　獨(dú)特時(shí)間累計(jì)功能,，可以顯示單次通電運(yùn)行時(shí)間，累計(jì)運(yùn)行時(shí)間,。

　　內(nèi)置RS-485接口,，可計(jì)算機(jī)聯(lián)網(wǎng)控制。多信號(hào)輸入,，內(nèi)置簡(jiǎn)易PLC,，自動(dòng)化控制更方便。

　　參數(shù)交互功能,，設(shè)定方便,。

　　載波頻率可調(diào)，靜音運(yùn)行,。

　　控制方式多樣化,，通用性強(qiáng)。

　　內(nèi)置PID調(diào)節(jié)功能,，閉環(huán)控制簡(jiǎn)單,。

　　低速額定轉(zhuǎn)矩輸出，運(yùn)行穩(wěn)定,。

　　鍵盤(pán)操作方便,，可在運(yùn)行時(shí)在線調(diào)整和設(shè)定有關(guān)參數(shù)

　　內(nèi)置剎車(chē)單元,，快速停車(chē)。

　　風(fēng)扇的運(yùn)行狀態(tài)可以控制,，調(diào)度和運(yùn)行更簡(jiǎn)易方便,。

　　多樣的變頻器運(yùn)行狀態(tài)參數(shù)顯示，對(duì)控制信號(hào)和負(fù)載有關(guān)情況一目了然,。

　　系統(tǒng)被控對(duì)象為1臺(tái)30KW水泵電機(jī),，保留電機(jī)的原工頻啟動(dòng)單元，另加變頻控制,，兩者通過(guò)機(jī)械電氣聯(lián)鎖,，既保證了泵機(jī)的正常運(yùn)轉(zhuǎn)，又便于系統(tǒng)的維修,，液位測(cè)量變送器用于測(cè)量水池液位,，并將液位信號(hào)變換成4~20mA標(biāo)準(zhǔn)電信號(hào)，供給SOB-V600變頻器,。

　　當(dāng)工廠用水量增大時(shí),，水池水位則相應(yīng)的下降，液后測(cè)量變送器將液位下降以電信號(hào)的形式傳送給SOB-V600水池供水變頻器,，使SOC- V600變頻器輸出頻率相應(yīng)地增大,，水泵電機(jī)轉(zhuǎn)速上升，供水量也相應(yīng)地加大,，從而保持了水池液位的相對(duì)穩(wěn)定,。反之,，則變頻器輸出頻率降低,，以保持水池水位不再上升。

　　4,、結(jié)束語(yǔ)

　　水泵在使用了SOB-V600變頻器控制以后,，不但免去了許多繁瑣的人工操作，降低了不安全隱患因素,，并且使系統(tǒng)始終處于節(jié)能狀態(tài)運(yùn)行,，延長(zhǎng)了設(shè)備的使用壽命，減小了維修工作量和維修頻率,，還可以實(shí)現(xiàn)電機(jī)的軟啟動(dòng),，使起動(dòng)電壓降低，減小對(duì)電網(wǎng)的大電流沖擊,，更好地適應(yīng)了生產(chǎn)需要,。而且申甌變頻器具有豐富的內(nèi)部控制功能，可以很方便地與其他控制系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)閉環(huán)自動(dòng)控制,。因此,，在供水處理過(guò)程中使用變頻器具有很好的應(yīng)用價(jià)值和推廣價(jià)值,。