水泵中的變頻器應(yīng)用節(jié)能探討

黃忠敏

摘 要：變頻器在應(yīng)用中主要實(shí)現(xiàn)了微電子技術(shù)以及變頻技術(shù)的綜合使用，從而將便電機(jī)工作的主要電源頻率加以改變，有效控制交流電動(dòng)機(jī)的重要電控設(shè)備?，F(xiàn)階段變頻器被較為廣泛的應(yīng)用于水泵中，有效的實(shí)現(xiàn)了節(jié)能改造的功能，成為水泵中的重要功能組成。本次研究探討分析變頻器在水泵中，節(jié)能功能的具體應(yīng)用原理，提高了水泵的供水運(yùn)行穩(wěn)定性。

關(guān)鍵詞：水泵；變頻器；應(yīng)用節(jié)能

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2018.07.156

0 引言

通常在完成生產(chǎn)活動(dòng)過(guò)程中，為了能夠有效的確保諸多機(jī)械類的生產(chǎn)可靠性，工作人員需要在考慮動(dòng)力驅(qū)動(dòng)化設(shè)計(jì)過(guò)程中，余留部分富余的驅(qū)動(dòng)量[1]。由此也致使在機(jī)械類設(shè)備完成運(yùn)動(dòng)負(fù)荷過(guò)程中，無(wú)法相符于電機(jī)設(shè)備。電機(jī)在得到較為充足的驅(qū)動(dòng)力之后，所產(chǎn)生的多余力矩就會(huì)較大程度的增加機(jī)械設(shè)備的主要功率，由而出現(xiàn)不必要的電能浪費(fèi)。水泵的傳統(tǒng)化運(yùn)行方式，則主要是依據(jù)集水井的內(nèi)液位具體高低，從而完成對(duì)水泵的主要功能控制，此種方法無(wú)法對(duì)水流量加以控制，還會(huì)由于頻繁的啟停損害水泵，導(dǎo)致水泵的整體經(jīng)濟(jì)效益有所降低。變頻器具備了可靠性、節(jié)能性、操作簡(jiǎn)單、效率高的諸多特點(diǎn)[2]，廣泛應(yīng)用于水泵中，達(dá)到了尤為理想的變頻調(diào)速功能效果。

1 變頻器功能特點(diǎn)概述

變頻器是一種能夠完成電源電壓調(diào)整、改變電流頻率的一種新型電氣設(shè)備，基于當(dāng)前科學(xué)技術(shù)的飛速發(fā)展下，變頻器結(jié)合了電子信息技術(shù)。傳統(tǒng)變頻器無(wú)法在工作中實(shí)現(xiàn)獨(dú)立性的作業(yè)，現(xiàn)如今的變頻器已經(jīng)可以完全的脫離電氣設(shè)備，可以單獨(dú)達(dá)到功能運(yùn)用，因此變頻器被廣泛的應(yīng)用于當(dāng)前的家用電器設(shè)備中[3]。變頻次可以應(yīng)用于工業(yè)設(shè)備及電氣設(shè)備中，起到良好的節(jié)點(diǎn)節(jié)能作用，同時(shí)還能夠解決供水故障問題的出現(xiàn)，從而保證供水的質(zhì)量。

2 變頻器應(yīng)用工作原理

變頻器通常的構(gòu)造組成，包括了濾波器、整流器、保護(hù)電路、驅(qū)動(dòng)電路以及MCU/DSP（控制器）等諸多組成部分，在具體的運(yùn)行過(guò)程中通過(guò)將三相交流電流或者單相電流，經(jīng)由整流器經(jīng)由電容濾波，形成相應(yīng)的幅值之后，基本固定直流電壓，有效實(shí)現(xiàn)了逆變器的功率元件通斷控制，將逆變器所輸出的電流端出現(xiàn)具備相應(yīng)形狀的矩形脈沖波形。由此通過(guò)將矩形脈沖的相應(yīng)寬度對(duì)改變，以及周期性的電頻輸出頻率得以調(diào)控，由此實(shí)現(xiàn)了電壓和電頻的同時(shí)控制。PWM的主要功能使用優(yōu)點(diǎn)，就是能夠有效的將低次諧波進(jìn)行消除和抑制，負(fù)載電機(jī)能夠基于近正炫波交變電壓下運(yùn)行，調(diào)速的范圍也有所增寬。

3 變頻器在水泵控制中應(yīng)用節(jié)能體現(xiàn)

（1）水泵變頻調(diào)速的節(jié)能原理。閥門的調(diào)節(jié)功能耗能曲線（如圖1所示），一旦水泵使用閥門控制，水流量的具體需求就從最初Q1降低至Q2，此種情況下必須將閥門關(guān)小。那么此種階段下閥門的整體摩擦阻力數(shù)值有所增加，管道的曲線就從R逐步轉(zhuǎn)移至R，揚(yáng)程則從Ha上升至Hb，運(yùn)行工況點(diǎn)基于a點(diǎn)逐步移動(dòng)至b點(diǎn)。如圖2所示變頻器的主要變速調(diào)節(jié)功能耗費(fèi)曲線，在水泵使用調(diào)速控制方式時(shí)，對(duì)于流量的需求是基于Q1逐步降低至Q2，該阻力曲線數(shù)值也并未發(fā)生轉(zhuǎn)變，由此水泵的功能特性是取決于轉(zhuǎn)速。如果一旦轉(zhuǎn)速基于n下降至n，性能曲線則可以由最初的（Q-H）逐步至（Q-H），運(yùn)行的工況點(diǎn)也基于a點(diǎn)逐步移動(dòng)至c點(diǎn)，揚(yáng)程也由最初的Ha降至Hc。也就是說(shuō)水泵的閥門王城流量控制時(shí)，損耗的功率是△N，雖則閥門的逐步關(guān)小，耗損的功率與閥門呈反比。使用轉(zhuǎn)速控制時(shí)，流量與轉(zhuǎn)速之間呈正比。如果不適用閥門的逐步關(guān)小方法，那么電機(jī)的整體轉(zhuǎn)速就會(huì)逐步減緩，由此在等同流量的轉(zhuǎn)運(yùn)下，可以避免原本閥門的功率消耗，由此達(dá)到較好的節(jié)能應(yīng)用成效。

（2）變頻器應(yīng)用于水泵中技術(shù)需求。我國(guó)當(dāng)前的熱網(wǎng)微循泵、穩(wěn)壓泵以及補(bǔ)水泵的當(dāng)前應(yīng)用現(xiàn)狀，可以發(fā)現(xiàn)水泵在使用中，較多時(shí)候都需要完成較為頻繁的啟停操作，此種操作很大程度會(huì)導(dǎo)致發(fā)生較大的電力浪費(fèi)情況，無(wú)法順應(yīng)當(dāng)前的用電節(jié)能需求。對(duì)于此種情況的產(chǎn)生，通過(guò)在水泵中應(yīng)用變頻器，可以有效的達(dá)到技術(shù)節(jié)能需求，同時(shí)還能減少對(duì)啟停開關(guān)的能源耗損情況。在技術(shù)應(yīng)用過(guò)程中的相應(yīng)技術(shù)性調(diào)節(jié)，同時(shí)還能夠有效的在較大程度上，對(duì)相應(yīng)的能源使用加以節(jié)省，以此達(dá)到節(jié)能目的、減少了由于開關(guān)所導(dǎo)致能源浪費(fèi)情況的發(fā)生，達(dá)到更好的節(jié)能效用。

4 變頻器應(yīng)用于水泵中的案例說(shuō)明

當(dāng)前國(guó)內(nèi)外的諸多電力拖動(dòng)場(chǎng)合，將矢量控制變頻器設(shè)備，應(yīng)用于水泵中可以具備較高的自動(dòng)調(diào)速精度，同時(shí)還能夠達(dá)到尤為有效的節(jié)能應(yīng)用成效。某企業(yè)通過(guò)將變頻器應(yīng)用至水泵中，該水泵負(fù)載為平方轉(zhuǎn)矩負(fù)載，整體的控制需求也相對(duì)較為簡(jiǎn)單，相應(yīng)的變頻器整體價(jià)格也相對(duì)較低，但是取得了較為有效的節(jié)能效用。通過(guò)在使用變頻器完成水泵的控制過(guò)程中，可以使用變頻器完成對(duì)風(fēng)機(jī)的控制，水泵的電動(dòng)機(jī)輸出功率會(huì)隨著轉(zhuǎn)速的增加而增加，完成變頻器調(diào)整轉(zhuǎn)速，轉(zhuǎn)速一旦調(diào)節(jié)水泵的整體流量發(fā)生下降，由此可以確保其整體的穩(wěn)定恒壓。轉(zhuǎn)速在下降至額定的轉(zhuǎn)速過(guò)程中，軸功率也會(huì)隨之下降。由此變頻器的使用創(chuàng)造了較為明顯的經(jīng)濟(jì)效益，達(dá)到了企業(yè)所需的水泵節(jié)能效益。

5 結(jié)語(yǔ)

總而言之，變頻器應(yīng)用于水泵中，需要相應(yīng)的條件才能達(dá)到節(jié)能成效，對(duì)于水流量相對(duì)較為穩(wěn)定、工況較為單一且整體的揚(yáng)程比例較大供水系統(tǒng)通常較不使用，因此應(yīng)當(dāng)將變頻器應(yīng)用于條件適用的水泵中，達(dá)到節(jié)能效果。

參考文獻(xiàn)：

[1]范建明，王亮亮.變頻器在水泵中的節(jié)能應(yīng)用[J].建筑工程技術(shù)與設(shè)計(jì)，2016（19）.

[2]龔曉虹.探究變頻器控制在水泵中的應(yīng)用與節(jié)能研究[J].自然科學(xué)：全文版：00027.

[3]趙凱，程雅芳.探討應(yīng)用變頻器進(jìn)行水泵節(jié)能的改造[J].工程技術(shù)：引文版，2016（05）：00216.