水泵中的变频器应用节能探讨

黄忠敏

摘 要：变频器在应用中主要实现了微电子技术以及变频技术的综合使用，从而将便电机工作的主要电源频率加以改变，有效控制交流电动机的重要电控设备。现阶段变频器被较为广泛的应用于水泵中，有效的实现了节能改造的功能，成为水泵中的重要功能组成。本次研究探讨分析变频器在水泵中，节能功能的具体应用原理，提高了水泵的供水运行稳定性。

关键词：水泵；变频器；应用节能

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

0 引言

通常在完成生產活动过程中，为了能够有效的确保诸多机械类的生产可靠性，工作人员需要在考虑动力驱动化设计过程中，余留部分富余的驱动量[1]。由此也致使在机械类设备完成运动负荷过程中，无法相符于电机设备。电机在得到较为充足的驱动力之后，所产生的多余力矩就会较大程度的增加机械设备的主要功率，由而出现不必要的电能浪费。水泵的传统化运行方式，则主要是依据集水井的内液位具体高低，从而完成对水泵的主要功能控制，此种方法无法对水流量加以控制，还会由于频繁的启停损害水泵，导致水泵的整体经济效益有所降低。变频器具备了可靠性、节能性、操作简单、效率高的诸多特点[2]，广泛应用于水泵中，达到了尤为理想的变频调速功能效果。

1 变频器功能特点概述

变频器是一种能够完成电源电压调整、改变电流频率的一种新型电气设备，基于当前科学技术的飞速发展下，变频器结合了电子信息技术。传统变频器无法在工作中实现独立性的作业，现如今的变频器已经可以完全的脱离电气设备，可以单独达到功能运用，因此变频器被广泛的应用于当前的家用电器设备中[3]。变频次可以应用于工业设备及电气设备中，起到良好的节点节能作用，同时还能够解决供水故障问题的出现，从而保证供水的质量。

2 变频器应用工作原理

变频器通常的构造组成，包括了滤波器、整流器、保护电路、驱动电路以及MCU/DSP（控制器）等诸多组成部分，在具体的运行过程中通过将三相交流电流或者单相电流，经由整流器经由电容滤波，形成相应的幅值之后，基本固定直流电压，有效实现了逆变器的功率元件通断控制，将逆变器所输出的电流端出现具备相应形状的矩形脉冲波形。由此通过将矩形脉冲的相应宽度对改变，以及周期性的电频输出频率得以调控，由此实现了电压和电频的同时控制。PWM的主要功能使用优点，就是能够有效的将低次谐波进行消除和抑制，负载电机能够基于近正炫波交变电压下运行，调速的范围也有所增宽。

3 变频器在水泵控制中应用节能体现

（1）水泵变频调速的节能原理。阀门的调节功能耗能曲线（如图1所示），一旦水泵使用阀门控制，水流量的具体需求就从最初Q1降低至Q2，此种情况下必须将阀门关小。那么此种阶段下阀门的整体摩擦阻力数值有所增加，管道的曲线就从R逐步转移至R，扬程则从Ha上升至Hb，运行工况点基于a点逐步移动至b点。如图2所示变频器的主要变速调节功能耗费曲线，在水泵使用调速控制方式时，对于流量的需求是基于Q1逐步降低至Q2，该阻力曲线数值也并未发生转变，由此水泵的功能特性是取决于转速。如果一旦转速基于n下降至n，性能曲线则可以由最初的（Q-H）逐步至（Q-H），运行的工况点也基于a点逐步移动至c点，扬程也由最初的Ha降至Hc。也就是说水泵的阀门王城流量控制时，损耗的功率是△N，虽则阀门的逐步关小，耗损的功率与阀门呈反比。使用转速控制时，流量与转速之间呈正比。如果不适用阀门的逐步关小方法，那么电机的整体转速就会逐步减缓，由此在等同流量的转运下，可以避免原本阀门的功率消耗，由此达到较好的节能应用成效。

（2）变频器应用于水泵中技术需求。我国当前的热网微循泵、稳压泵以及补水泵的当前应用现状，可以发现水泵在使用中，较多时候都需要完成较为频繁的启停操作，此种操作很大程度会导致发生较大的电力浪费情况，无法顺应当前的用电节能需求。对于此种情况的产生，通过在水泵中应用变频器，可以有效的达到技术节能需求，同时还能减少对启停开关的能源耗损情况。在技术应用过程中的相应技术性调节，同时还能够有效的在较大程度上，对相应的能源使用加以节省，以此达到节能目的、减少了由于开关所导致能源浪费情况的发生，达到更好的节能效用。

4 变频器应用于水泵中的案例说明

当前国内外的诸多电力拖动场合，将矢量控制变频器设备，应用于水泵中可以具备较高的自动调速精度，同时还能够达到尤为有效的节能应用成效。某企业通过将变频器应用至水泵中，该水泵负载为平方转矩负载，整体的控制需求也相对较为简单，相应的变频器整体价格也相对较低，但是取得了较为有效的节能效用。通过在使用变频器完成水泵的控制过程中，可以使用变频器完成对风机的控制，水泵的电动机输出功率会随着转速的增加而增加，完成变频器调整转速，转速一旦调节水泵的整体流量发生下降，由此可以确保其整体的稳定恒压。转速在下降至额定的转速过程中，轴功率也会随之下降。由此变频器的使用创造了较为明显的经济效益，达到了企业所需的水泵节能效益。

5 结语

总而言之，变频器应用于水泵中，需要相应的条件才能达到节能成效，对于水流量相对较为稳定、工况较为单一且整体的扬程比例较大供水系统通常较不使用，因此应当将变频器应用于条件适用的水泵中，达到节能效果。

参考文献：

[1]范建明，王亮亮.变频器在水泵中的节能应用[J].建筑工程技术与设计，2016（19）.

[2]龚晓虹.探究变频器控制在水泵中的应用与节能研究[J].自然科学：全文版：00027.

[3]赵凯，程雅芳.探讨应用变频器进行水泵节能的改造[J].工程技术：引文版，2016（05）：00216.