在一般情況下,，水泵采用恒速交流電動機(jī)拖動,，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)場經(jīng)常調(diào)節(jié)擋板或閥門開度大小來控制水泵的抽水量,，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強(qiáng)度，而且有大量的電能浪費(fèi)在水泵閥門阻力的損失上,。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)電動機(jī)轉(zhuǎn)速的方法取代調(diào)節(jié)擋板或閥門,，則不僅可以減輕工人勞動強(qiáng)度,，還能達(dá)到節(jié)約電能目的，對提高企業(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。

　?。?）式中說明在相同的軸功率下,，若通過出口閥門調(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,，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),。

　?。?）式說明單位時間內(nèi),，排放每m3 水能耗（即功耗）與轉(zhuǎn)速立方成正比，這說明在達(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，降低電動機(jī)轉(zhuǎn)速,，電動機(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,，水泵起動時的急扭和突然停機(jī)時的水錘現(xiàn)象往往容易造成管道松動或破裂，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期工作在滿負(fù)荷狀態(tài),，造成的電機(jī)過早的老化，而且變頻器的軟啟動大大減小泵機(jī)啟動時對機(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

　　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)控制專用微處理器，高精度頻率輸出。

　　新穎的功率累計功能,，觀察節(jié)能效果更直觀方便,。

　　獨(dú)特時間累計功能，可以顯示單次通電運(yùn)行時間,，累計運(yùn)行時間,。

　　內(nèi)置RS-485接口，可計算機(jī)聯(lián)網(wǎng)控制,。多信號輸入,，內(nèi)置簡易PLC，自動化控制更方便,。

　　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)控制簡單。

　　低速額定轉(zhuǎn)矩輸出,，運(yùn)行穩(wěn)定,。

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

　　內(nèi)置剎車單元,，快速停車,。

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

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

　　系統(tǒng)被控對象為1臺30KW水泵電機(jī),，保留電機(jī)的原工頻啟動單元,，另加變頻控制，兩者通過機(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，液位測量變送器用于測量水池液位,，并將液位信號變換成4~20mA標(biāo)準(zhǔn)電信號,，供給SOB-V600變頻器。

　　當(dāng)工廠用水量增大時,，水池水位則相應(yīng)的下降,，液后測量變送器將液位下降以電信號的形式傳送給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

　　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，使起動電壓降低,，減小對電網(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)自動控制,。因此，在供水處理過程中使用變頻器具有很好的應(yīng)用價值和推廣價值,。