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如何改造才能让水泵变频节能

作者:www.cechina.cn2016.12.21阅读 4331

  工业企业生产设备的负荷大部分是交流异步电动机,耗电量约占企业全部电耗的65%左右,尤其水泵类负荷的效率比较低,在2002年中国加入世贸组织之后,企业必须通过降低成本来提高经济效益。才能增强竞争力,在降低生产成本中,节约用电是一个重要的经济环节。

  一、水泵使用情况概述
  工业企业生产设备的负荷大部分是交流异步电动机,耗电量约占企业全部电耗的65%左右,尤其水泵类负荷的效率比较低,在2002年中国加入世贸组织之后,企业必须通过降低成本来提高经济效益。才能增强竞争力,在降低生产成本中,节约用电是一个重要的经济环节。例如某一供水站,供水系统是根据用水量的需求进行调节,是采用调整泵出门阀门来调节流量,需要专人值守,在不同的情况下,开关阀门。劳动强度较大,同时,由于阀门的强制节流使泵形成旋涡冲击,产生了强烈的振动和噪声,对泵的使用寿命、维护修理都加大了不利的损耗。再就是由于电动机的转矩基本恒定www.cechina.cn,这种调节方式形成的供水压力较高,造成严重的节流功率损失,泵的效率降低,造成电力的浪费。
  二、水泵变频节能改造的调速性能
  水泵在改变转速时,其内部几何尺寸没有改变,所以,据水泵的相似原理可知:当转速变化时,流量与转速成正比,扬程与转速的平方成正比www.cechina.cn,轴功率与转速的立方成正比,得出:同一台泵当转速变化时,水泵的主要性能参数将接上述比例定律而变化,并且,在变化过程中可保持效率基本不变,若水泵机组转速可调,我们就可以改变某台水泵的转速以适应当时需水量的变化控制工程网版权所有,这样就可以避免水泵机组在低效率区域运转造成的电动机过载,另一方面,也可以避免供水压力偏高所造成的浪费。同时,水泵随着转速的变慢而使轴功率大为减少,电动机输入功率也随之减少,这就是调速水泵在供水系统中所起的节能作用。
  三、水泵变频节能改造减速的机泵原理
  根据交流电动机工作原理中的转速关系,n=60f(1-s)/p,从公式中得出:均匀改变电动机定子绕组的电源频率,就可以平滑地改变电动机的同步转速。电动机转速变慢,轴功率就相应减少,电动机输入功率也随之减少,这就是水泵调速的节能作用。


  交流电动机转速物性为一条稍向下倾斜的曲线CONTROL ENGINEERING China版权所有,如图A所示,调速时的特性仍为稍向下倾斜曲线,是在不同频率时相互平等的一组曲线,如图B所示:
  从图A、图B中可以看出CONTROL ENGINEERING China版权所有,变频器的调速特性基本保持了电动机固有的转速特性,它是一组不同频率时相互平行的特性曲线。
  变频调速具有以下优点:
  ①转差率小,转差损失小,效率可高达90~95%以上。
  ②实现平滑地无级调速,精度高,调速范围宽(0~100%),频率变化范围大(0~50Hz)。
  ③起动转矩大(可达额定值的1.1倍),实现软启动减轻启动电流的冲击。
  ④提高电网侧功率因数。
  ⑤变频器可采用高速度的16位CPU与专用的大规模集成电路配合,用软件实现V/5自动调整,具有与计算机可编程控制器联机控制的功能,容易实现生产过程的自动控制。
  ⑥安装容易,调试方便,操作简单。
  ⑦不仅适用于水泵,风机类负荷的节能调速,而且也适用于旧设备的改造,对改善工艺条件,提高产品质量都有其明显效果。

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