0 导言
现在，在国民经济各部门中水泵与风机的运用面非常广，数量极多，耗电量大。据相关计算，全国电力总量的40%左右被风机、水泵耗费。当时，风机、水泵仍然还有非常大的节能空间，其节能的焦点问题是怎么最大程度进步水泵和风机的运转功率。现在，大约70%的泵类、风机负载中仍选用阀门或风挡的办法来调理流量，导致电机长期处在轻载或空载的运转状况，形成动力的许多糟蹋。正因如此，在全国遍及节能潜力巨大的变频调速技能有着严重的社会和经济价值以及现实意义。
1 水泵节能的原理剖析
能够经过两种办法来调理水流量，其一是经过关小或开大阀门来调理流量，而转速坚持不变(一般为额外转速)即阀门操控法。另一种办法是经过改动水泵电机转速来调理流量，而阀门开度坚持不变(一般为最大开度)即转速操控法。前者易于了解，不再多述。后者是运用水泵电动机的变频调速技能进行转速操控，然后到达对水流量的操控以及卓有成效的节能作用。接下来要点对转速操控法的节能原理进行论述。
1.1 供水功率的比较
(1)若水泵、风机能够契合三个类似条件即运动类似、动力类似、几许类似，那么它能够运用类似规律。关于一台水泵而言，在不改动流体的密度ρ，而仅改动转速的条件下，它的性能参数恪守份额规律：
由上式能够看出，泵的流量、扬程以及轴功率别离与其转速、转速的平方、转速的立方成正比。
图1是水泵变转速调理的节能原理图。图中曲线①为水泵在额外转速下的扬程特性曲线，其与管阻特性曲线②交于A 点，对应流量QA,此刻水泵轴功率P 与矩形QA AHTAO 的面积成正比。若欲将流量折半，运用阀门操控时，则新的管阻特性曲线③与扬程特性曲线①相交于B 点，此刻水泵轴功率P 正比于矩形QB BHTBO 的面积。由图可见，两者面积相差不大，假如选用调速办法将水泵转速降为曲线④，管路特性仍为曲线②，故作业点移至C 点。此刻与水泵轴功率P 成正比的矩形的面积QBCHTCO 与QA AHTAO 比较显着削减，这说明轴功率下降了许多，节能作用非常显着。
1.2 水泵作业功率的比照
水泵的作业功率ηP 等于水泵的供水功率PG 和水泵轴功率PP 之比，可表示为：
式中：水泵的供水功率PG 是依据实践供水的流量扬程算得的功率，是供水体系的输出功率。水泵的轴功率PP 是指水泵轴上的输入功率。
水泵的相对作业功率η- 的近似计算公式如下：
式中：Q-,n-,η- 别离是流量、转速、功率的相对值(实践值与额外值之比的百分数);C1,C2 为常数，而且C1 – C2 = 1 .
由上式可知，当运用阀门操控法下降流量时，由于转速坚持安稳，即n- = 1,Q- n-的值减小，图2中的曲线①即为它的功率曲线。假如流量Q- = 0.6,其功率减小至点B.由此可见，跟着水泵流量的下降，其作业功率发生了非常显着的下降。若选用转速操控法，阀门开度是安稳不变的，流量和转速成正比，即Q- n- = 恒量，由图2可知当流量Q- = 0.6时，功率即为曲线②的C 点，与曲线①上A 点(Q- = 1.0时)的功率是彻底持平的。由此得出结论：运用转速操控法时，水泵的作业功率始终坚持最优状况。
2 变频调速运转的原理
2.1 变频调速的原理
沟通异步电动机的转速为：
式中：n0 为同步转速;f 为电源频率;p 为电动机极对数;s 为转差率。改动电源频率，同步转速也随之改动。
2.2 对变频调速的基本要求
(1)基频f1N 以下主磁通-m 坚持不变。
3 水泵变频调速体系的操控办法
图4 所示为变频恒压供水体系图。其原理是由压力传感器测得供水管网的实践压力，输出的电压信号送入信号处理器，经A/D转化后，输入PLC,在PLC中由操控程序进行压力的比较，即给定压力和管网压力的比较，回送至信号处理器，经D/A 转化后，输出到变频器，对变频器的输出频率进行调理，从而操控水泵电机的转速以到达恒压的意图。一起PLC依据压力差，输出操控信号，履行相关接触器的动作。
5 结语
不能简略地把变频调速技能运用于一切供水体系，其用于水泵节能也是有约束条件的。关于管路丢失占总扬程份额较大的供水体系，或流量频频改变且起伏较大，以及流量显着偏小的体系适用于变频调速[10].若静扬程占总扬程份额较大以及流量较安稳的供水体系则不能运用变频调速技能。因而一定要考虑实践情况，选用与之相对应节能办法，才干卓有成效。
