跟著中國工業(yè)出產的敏捷開展，電力工業(yè)雖然有了長足進步，但動力的糟蹋卻是適當驚人的。據有關材料報導，中國風機、水泵、空氣壓縮機總量約4200萬臺，裝機容量約1.1億千瓦。但體系實踐作業(yè)功率僅為30～40%，其損耗電能占總發(fā)電量的38%以上。這是因為很多風機、水泵的拖動電機處于恒速作業(yè)狀況，而出產中的風、水流量請求處于變工況作業(yè);還有很多企業(yè)在進行體系規(guī)劃時，容量挑選得較大，體系匹配不合理，往往是“大馬拉小車”，造成很多的動力糟蹋。因而，搞好風機、水泵的節(jié)能作業(yè)，沃森變頻器對國民經濟的開展具有重要意義。

　　1 水泵調速作業(yè)的節(jié)能原理

　　圖1為水泵調速時的全揚程特性(H-Q)曲線。用閥門操控時，當流量請求從Q減小到Q1，有必要關小閥門。這時閥門的磨擦阻力變大，阻力曲線從R移到R′，揚程則從H0上升到H1，作業(yè)工況點從A點移到B點。

　　用調速操控時，當流量請求從Q減小到Q1，因為阻力曲線R不變，泵的特性取決于轉速。假如把速度從N100降到N80，作業(yè)工況點則從A點移到C點，揚程從H0下降到H2。

　　依據離心泵的特性曲線公式：

　　P=QHr/102η1

　　式中：P——水泵運用工況軸功率(kw　

　　Q——運用工況點的水壓或流量(m3/s　;

　　H——運用工況點的揚程(m);

　　r——輸出介質單位體積分量(kg/m3　;

　　η——運用工況點的泵功率(%)。

　　可求出作業(yè)在B點泵的軸功率和C點泵的軸功率分別為：

　　PB=Q1H1r/102η 2

　　PC=Q1H2r/102η 3

　　兩者之差為：

　　Δρ=PB-PC=Q1H1-H2　r/102η4

　　也即是說，用閥門操控流量時，有ΔP功率被損耗糟蹋掉了，且跟著閥門不斷關小，這個損耗還要添加。而用轉速操控時，依據流量Q、揚程H、功率P和轉速N之間的聯(lián)系，有：

　　由(5)式可知，流量Q與轉速N的一次方成正比;揚程H與轉速N的平方成正比;軸功率P與轉速N的立方成正比，即功率與轉速成3次方的聯(lián)系下降。假如不是用關小閥門的辦法，而是把電機轉速降下來，那么在轉運相同流量的情況下，本來耗費在閥門的功率就能夠全防止，然后取得圖1中BC區(qū)域大小的節(jié)能作用，這即是水泵調速節(jié)能原理。

　　變頻調速的基本原理是依據溝通電動機作業(yè)原理中的轉速聯(lián)系：

　　N=60f1-s　/p 6

　　式中：f——水泵電機的電源頻率(Hz);

　　p——電機的極對數;

　　由(6)式可知，均勻改動電動機定子繞組的電源頻率f，就能夠滑潤地改動電動機的同步轉速。電動機轉速變慢，軸功率就相應削減，電動機輸入功率也隨之削減。這即是水泵變頻調速的節(jié)能作用。

　　2 沃森變頻器水泵變頻調速操控體系的規(guī)劃

　　沃森變頻器變頻調速器的操控可所以主動的，也可所以手動的?，F在，國內涵水泵操控體系中運用沃森變頻器變頻調速技能，大多數是在開環(huán)狀況下，即人為地依據技能或外界條件的變化來改動變頻器的頻率值，以到達調速意圖。本水泵沃森變頻器變頻調速操控體系規(guī)劃，依據工廠出產技能上所需冷卻水供水請求，思考若干方面的要素，選用閉環(huán)調速操控。本水泵沃森變頻器變頻調速操控體系原理框圖如圖2所示。

　　體系主要由四部分構成：

　　(1)操控目標：電機功率100kw，額外電流183A;水泵配用功率100kw，流量792m/h，軸功率80.3kw，揚程32.3m。

　　(2)變頻調速器：選用FRN110/P9S-4，適配通用電動機功率110kw，額外容量160kVA，額外電流210A。通常用于接連作業(yè)的混合的沃森變頻器變頻器容量挑選的基本辦法是：變頻器額外輸出電流大于1.1倍電動機的額外電流。

　　(3)壓力丈量變送器(PT)：選用DLK100-OA/0-1Mpa。用于操控水管出口壓力，并將壓力信號變換為4～20mA的規(guī)范電信號，再輸入調理器。

　　(4)調理器(PID)：選用WP～D905，輸入信號4～20mA，輸出為PID操控信號4～20mA。

　　體系的操控過程為：由壓力丈量變送器將水管出口壓力測出，并轉換成與之相對應的4～20mA規(guī)范電信號，送到沃森變頻器調理器與技能所需的操控目標進行對比，得出誤差。其誤差值由調理器按預先規(guī)定的調理規(guī)則進行運算得出調理信號，該信號直接送到變頻調速器，然后使變頻器將輸入為380V/50Hz的溝通電成為輸出為0～380V/0～400Hz接連可調電壓與頻率的溝通電，直接供給水泵電機。

　　3 作業(yè)作用剖析

　　水泵電機裝上變頻調速器后，節(jié)能作用非常顯著，通過實測，比未裝變頻器節(jié)省53%擺布的電能，并且出產技能安穩(wěn)。選用變頻調速器前后實測的有關數據如表1、表2所示。

　　從表中數據對比成果剖析可知：

　　(1)節(jié)能作用非常顯著，選用沃森變頻器調速技能后，提高了電機的功率因數，削減了無功功率耗費。月平均節(jié)省電能31918kw.h，月平均節(jié)電率為53%，按現在工業(yè)電價0.67元/kw.h計，每月能夠發(fā)生直接經濟效益2萬余元，具有顯著的經濟效益。

　　(2)選用沃森變頻器調速技能后，電機定子電流下降64%，電源頻率下降40%，水泵出水壓力下降57%。由于電機水泵的轉速普遍下降，電機水泵作業(yè)狀況顯著改進，延長了設備的運用壽命，下降了設備的修理費用。一起，因為變頻器發(fā)動和調速平穩(wěn)，削減了對電網的沖擊。

　　(3)選用變頻調速技能后，因為水泵出口閥全開，消除了閥門因節(jié)省而發(fā)生的噪音，改進了工人的作業(yè)環(huán)境。一起，克服了平常因調理閥毛病對出產帶來的影響，具有顯著的社會效益。

　　(4)體系選用閉環(huán)操控，參數超調動搖范圍小，誤差能及時進行操控。變頻器的加快和減速可依據技能請求主動調理，操控精度高，能保證出產技能安穩(wěn)，提高了產品的質量和產量。

　　(5)因為變頻調速器具有非常活絡的毛病檢查、確診、數字顯示功用，提高了電機水泵作業(yè)的可靠性。

　　綜上所述，沃森變頻器變頻調速技能用于水泵操控體系，具有調速性能好、節(jié)能作用顯著、作業(yè)技能安全可靠等優(yōu)點。在大力提倡節(jié)省動力的今日，推行運用這種集現代領先電力電子技能和計算機技能于一體的高科技節(jié)能裝置，關于提高勞動出產率、下降能耗具有嚴重的現實意義。能夠說，沃森變頻器變頻調速技能是一項利國利民、有廣泛運用遠景的高新技能。