變頻器在水泵供水系統(tǒng)中的應(yīng)用

于宏宇

（承鋼鋼鐵集團(tuán)有限公司，河北 承德 067000）

在當(dāng)前的水泵供水系統(tǒng)中，它的主要作用原理是通過地區(qū)不同的水量與水泵的變化進(jìn)行水壓和流量的調(diào)節(jié)，這種方法能夠有效地幫助水資源實(shí)現(xiàn)科學(xué)供給。在當(dāng)前的水泵供水系統(tǒng)中，可以通過兩種方法進(jìn)行供水系統(tǒng)的調(diào)節(jié)。

1 變頻節(jié)能原理

變頻器的有效運(yùn)用能夠幫助水泵供水系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)科學(xué)精準(zhǔn)的控制簡單來說，變頻器的主要工作原理是借助交流電動機(jī)實(shí)現(xiàn)對水泵轉(zhuǎn)速系數(shù)的調(diào)節(jié)，從而實(shí)現(xiàn)更高的調(diào)速功能。在變頻器的作用之下，供水系統(tǒng)能夠有效地實(shí)現(xiàn)水流的變化安排，從而有效地為整體的供水系統(tǒng)節(jié)約能源，變頻器的應(yīng)用是我國科學(xué)技術(shù)提高的作用效果，在對供水系統(tǒng)不斷的深入研究后，終于借助產(chǎn)品技術(shù)改造和更新?lián)Q代的創(chuàng)新，建設(shè)了較為理想的調(diào)速設(shè)施。精度的控制在很大程度上依賴于變頻器的實(shí)際作用，從物理定理來看，流體力學(xué)軸功率與轉(zhuǎn)速的三次方是正比關(guān)系，簡單來說就是指水泵的轉(zhuǎn)速越高，那么其功率就會依據(jù)轉(zhuǎn)速的三次方升高，所以在進(jìn)行當(dāng)前的供水系統(tǒng)調(diào)整時，企業(yè)就可以借助較低的轉(zhuǎn)速實(shí)現(xiàn)節(jié)能控制。通常人們在供水系統(tǒng)的裝置設(shè)置上采用較大的需求進(jìn)行電動機(jī)生產(chǎn)，由于市場中大多數(shù)企業(yè)運(yùn)用的電動機(jī)容量都相對較大，因此，企業(yè)在生產(chǎn)過程中可以依據(jù)市場現(xiàn)象將電動機(jī)的設(shè)計(jì)余量值擴(kuò)大。通常來看，在供水系統(tǒng)的運(yùn)行中多數(shù)水泵都會消耗大量的能源，進(jìn)一步貫徹國家的節(jié)能減排政策。企業(yè)必須選擇較為合適的變頻調(diào)速，這樣能夠有效的降低水泵的運(yùn)行時間，從而加快水泵的工作效率，實(shí)現(xiàn)能源的有效控制。按照當(dāng)前的供水原理來看，水泵的交流電機(jī)轉(zhuǎn)速和整體電源的頻率之間存在比例關(guān)系，如果電源的頻率越高，則交流電機(jī)的轉(zhuǎn)速就會越快，因此工人可以采用定子供電頻率的調(diào)整改變供水系統(tǒng)的水泵轉(zhuǎn)速，從而實(shí)現(xiàn)可調(diào)整的交流電流進(jìn)行供水任務(wù)，這種模式可以達(dá)到較高的供水效率，并且不會因?yàn)檗D(zhuǎn)速的改變而損耗更多的能量，從而實(shí)現(xiàn)大規(guī)模，大范圍的高效控制。

2 常見故障及處理方式

①變頻器出現(xiàn)抱欠電壓時，可能會受到外部因素和內(nèi)部因素的雙重影響，其中，內(nèi)部因素是指當(dāng)電流流經(jīng)整個變壓器之后，如果并沒有出現(xiàn)報(bào)警行為，這時就需要對其進(jìn)行考慮和手動上報(bào)，然后明確所出現(xiàn)問題的地區(qū)為整流橋。而外部因素是指因?yàn)樽冾l器所形成的接線過長或者接線觸電不良等現(xiàn)象所引起的。②變頻器內(nèi)部電流也會受到內(nèi)外部因素的影響而產(chǎn)生故障現(xiàn)象。內(nèi)部問題主要表現(xiàn)為以下各項(xiàng)監(jiān)測設(shè)備故障：檢測電路的堵塞而無法使最終變頻器內(nèi)部電流實(shí)現(xiàn)良好的流暢性；驅(qū)動板可能會因?yàn)槎喾N原因出現(xiàn)破損現(xiàn)象無法正常使用；外部問題是指當(dāng)變頻器的連接線路出現(xiàn)短路現(xiàn)象或所承擔(dān)的壓強(qiáng)過大時，都會對后期變頻器的使用產(chǎn)生一定的限制性作用。除此之外，在工作人員對其進(jìn)行使用過程時，如果沒有采用正確的使用流程或開機(jī)時間過短時，也會使變頻器內(nèi)部產(chǎn)生問題和故障現(xiàn)象；③頻器報(bào)過熱故障。內(nèi)部線路出現(xiàn)重疊或故障問題檢測主要表現(xiàn)為內(nèi)部因素；而設(shè)備環(huán)境溫度不符合要求的情況則屬于外部因素；④顯示屏內(nèi)部數(shù)據(jù)之間可能會與實(shí)際值之間的誤差性較大，該現(xiàn)象出現(xiàn)的主要原因是由于變頻器之間電流輸入與輸出之間沒有形成良好的對接，控制線之間可能會形成屏蔽現(xiàn)象，在具體明確問題現(xiàn)象時，可以從以下幾個方面來進(jìn)行著手考慮：第一，控制線與輸入輸出分線槽之間的聯(lián)系；第二，三相輸入輸出電纜之間的屏蔽層；第三，主控制線路之間的交叉垂直現(xiàn)象等；⑤當(dāng)變頻器停車過程時，也會受到內(nèi)部因素和外部因素的兩大因素影響，其中，內(nèi)部問題是指因減速時間達(dá)不到一般標(biāo)準(zhǔn)而出現(xiàn)的電流回流現(xiàn)象，甚至還能在一定程度上產(chǎn)生電阻，而阻礙變頻器與外界之間的連接。而外部因素的影響則是指電壓高于一般水平，無法推動整個變頻器處于正常的運(yùn)行狀態(tài)。

3 變頻器在水泵供水系統(tǒng)中的應(yīng)用

3.1 變頻器的保養(yǎng)工作

為了進(jìn)一步提高當(dāng)前水泵供水系統(tǒng)的作用發(fā)揮，工人必須在供水系統(tǒng)中做好變頻器的保養(yǎng)任務(wù)，通常情況下，供水系統(tǒng)的變頻器經(jīng)常調(diào)換，其產(chǎn)品的更新?lián)Q代速度要遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于其他供水裝置，企業(yè)為了實(shí)現(xiàn)較高性能的供水功能，會不斷對變頻器進(jìn)行產(chǎn)品更新。當(dāng)前市面上流通的變頻器具有較多的種類類型，但是在變頻器的具體修理問題上，通常會采用相同的故障維修方式。由于在供水系統(tǒng)中變頻器很容易會受到外界環(huán)境的影響，導(dǎo)致性能出現(xiàn)變化，因此工人要對變頻器進(jìn)行適當(dāng)?shù)酿B(yǎng)護(hù)，以便維持變頻器的正常功能使用，特別是供水系統(tǒng)可能會受到一些腐蝕氣體、溫度、濕度的影響產(chǎn)生突發(fā)性的故障，工人要及時的檢查變頻器的外表狀況，查看變頻器的工作狀態(tài)是否正常，一旦發(fā)現(xiàn)變頻器的外部構(gòu)造出現(xiàn)了一定的損壞，要及時的進(jìn)行維護(hù)修理。在日常維護(hù)修理過程中，工人可以注重以下操作步驟，第一，工人可以先對供水系統(tǒng)周圍的工作溫度進(jìn)行適當(dāng)檢驗(yàn)，確保變頻器的環(huán)境溫度大約集中在25℃，這樣變頻器的工作效果能達(dá)到最高。第二，看變頻器的顯示表，確保其內(nèi)部的輸出電流和電壓在變頻器的正常工作范圍之內(nèi)，如果發(fā)現(xiàn)了數(shù)據(jù)異常，工人要及時的向有關(guān)部門進(jìn)行反應(yīng)。第三，工人可以借助一定的輔助工具檢查變頻器的本身溫度，如果發(fā)現(xiàn)變頻器的溫度過高或者散發(fā)出了其他的異味，就要引起高度關(guān)注。除此之外，工人也要查看風(fēng)扇的工作情況，了解變頻器的散熱狀態(tài)。第四，在定期的維護(hù)中工人要適時的檢測變頻器內(nèi)部的報(bào)警裝置是否健全，在檢測之前，工人必須切斷電源，確保變頻器停止工作后才能進(jìn)行后續(xù)工作，保障工人的檢測安全。

3.2 供水系統(tǒng)調(diào)頻設(shè)置

供水系統(tǒng)的調(diào)頻關(guān)系到整體的流量變化，因此工人在進(jìn)行設(shè)定總供水管路的輸出壓力時，需要保證最大的壓力供給，變頻器能夠在其中發(fā)揮有效作用，將最大工作壓力進(jìn)行提高。供水系統(tǒng)內(nèi)部通常會具有兩臺水泵，不同的水泵發(fā)揮了不同的供水作用，其中有一臺進(jìn)行變頻運(yùn)動，而另一臺處于停工狀態(tài)，這樣的設(shè)定可以有效的為整體供水系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)能源節(jié)約。

3.3 變頻器供水系統(tǒng)操作注意事項(xiàng)

在供水系統(tǒng)之中應(yīng)用變頻器時必須注意以下問題，第一，供水系統(tǒng)的工作狀態(tài)往往會伴隨著一定的震蕩，在出現(xiàn)震蕩后，許多數(shù)值的變動可能就會不穩(wěn)定、不準(zhǔn)確，因此工人在工作中需要注意水泵供水系統(tǒng)的壓力點(diǎn)收集問題，大多數(shù)企業(yè)的水泵，供水系統(tǒng)都是借助壓力罐的方法，雖然在一定程度上壓力罐能夠有效地收集壓力點(diǎn)，但是壓力罐的使用會讓供水系統(tǒng)產(chǎn)生劇烈的震蕩現(xiàn)象，這主要是因?yàn)閴毫拊谑占瘔毫c(diǎn)的時候會混入一定的空氣，空氣的收縮性質(zhì)會伴隨著壓力的變化而變化，因此在管道的出口處于壓力收集點(diǎn)的具體位置就會發(fā)生氣流的傳輸從而引發(fā)震蕩。在此時，如果人們將壓力傳感器放在了收集點(diǎn)的上方，就會讓傳感器受到動蕩影響，從而收集到不正確的工作數(shù)據(jù)，影響后續(xù)供水系統(tǒng)的升級與改造。第二，工人在應(yīng)用變頻器的過程之中還要注意水泵的模擬輸出值，如果輸出值的設(shè)置不符合供水系統(tǒng)的詳細(xì)需要就會導(dǎo)致后續(xù)的供水功能出現(xiàn)嚴(yán)重偏離，特別是供水系統(tǒng)關(guān)系到人們的日常生活，一旦數(shù)值模擬出錯，就會讓水流的輸送與傳輸出現(xiàn)不確定現(xiàn)象，最終威脅到人們的用水安全和用水質(zhì)量。

3.4 設(shè)備的選型及調(diào)試注意點(diǎn)

合適的變頻器型號能夠有效的幫助供水系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)高質(zhì)量發(fā)展，同時在排水系統(tǒng)之中應(yīng)用科學(xué)合理的設(shè)備選型，還能加強(qiáng)我國環(huán)保政策的高度貫徹，實(shí)現(xiàn)排水系統(tǒng)的有效節(jié)能。工人在變頻器的選擇上要遵循一定的原則，第一，通常在選擇變壓器和軟啟動器時要比較功率，同時為了提高設(shè)備運(yùn)行的順利程度，工人要盡可能的選擇較少連接的外部設(shè)備，以保證變壓器與軟啟動器的工作效果。第二，如果軟啟動器的容量偏大，那么工人在選擇內(nèi)部設(shè)備時就要注意保護(hù)功能，除此之外，為了加強(qiáng)安裝效果，工人要盡可能的選用垂直安裝方法，這樣能夠有效地加強(qiáng)變頻器的散熱性。第三，為了進(jìn)一步讓供水系統(tǒng)的水泵發(fā)揮多功能調(diào)試作用，工人可以在安裝過程中選擇膜片式的多功能水泵控制閥，水錘現(xiàn)象會為供水系統(tǒng)的健康發(fā)展帶來不利影響，采用控制管路中的閥門開關(guān)電動可以有效減少水泵反轉(zhuǎn)的危害。第四，在供水系統(tǒng)更換過程中，工人要不斷的進(jìn)行優(yōu)化，以便為整體的供水系統(tǒng)提供更高的技術(shù)。

3.5 電能節(jié)能

在對變頻調(diào)節(jié)技術(shù)進(jìn)行有效的升級和優(yōu)化之后，我們可以發(fā)現(xiàn)，整個水泵站所進(jìn)行的管口水壓能夠保持恒定的狀態(tài)，還可以對電能進(jìn)行良好的使用和節(jié)約。在相關(guān)工作人員實(shí)地調(diào)查以及數(shù)據(jù)收集之后發(fā)現(xiàn)，在未對調(diào)節(jié)技術(shù)進(jìn)行改造之前，整個水泵站電控系統(tǒng)用電量較多，且高于其他水泵電站的一般水平，然而改造之后就可以將用電量削減到原先的一半，起到一定的節(jié)能減排的作用。利用傳統(tǒng)的全電壓啟動方式來對其進(jìn)行改造時，不僅無法提升最終的使用效率和功能，還會在一定程度上削減水泵電站技術(shù)科技的使用年限。再利用啟動電流對其進(jìn)行限額電流的控制時，可以利用供電容量的差異性來推動整個電網(wǎng)供電的持續(xù)性，減少電能資源的浪費(fèi)，還能增強(qiáng)原有機(jī)械使用的功率，降低機(jī)械設(shè)備因功率過大而產(chǎn)生的損壞現(xiàn)象，為企業(yè)節(jié)約一定的生產(chǎn)成本資金。不僅如此，升級和優(yōu)化等改造方式還包括內(nèi)部濾波電容的變化，可以有效的提高整個變頻調(diào)節(jié)技術(shù)的做功效率。

4 結(jié)語

綜上所述，變頻器控制在水泵中的應(yīng)用效果顯著，能充分發(fā)揮變頻器的節(jié)能性，針對任何規(guī)格的水泵，均能進(jìn)行節(jié)能化處置，降低水泵的工作成本，具備非常廣闊的發(fā)展前景。