變頻器在水泵節能改造中的應用研究

楊靜 蔡曉東

摘 要：基于工業生產過程中，水泵發揮非常重要的價值作用。為了使水泵的應用價值得到有效體現，有必要對水泵進行節能改造。而對于變頻器來說，對水泵又起到了調節控制的作用，所以在水泵節能改造過程中，做好變頻器的合理科學應用顯得非常重要。本課題重點圍繞“變頻器在水泵節能改造中的應用”進行研究，以期提高水泵的節能運行效果。

關鍵詞：變頻器；水泵；節能改造

Abstract： based on the industrial production process， the pump plays a very important role in value. In order to realize the value of the pump， it is necessary to transform the pump to save energy. As for the inverter， it also plays a regulating and controlling role in the water pump， so it is very important to do a good job in the reasonable and scientific application of the inverter in the process of energy saving reform of the water pump. This topic focuses on the "application of inverter in the energy saving transformation of water pump" to study， in order to improve the energy saving operation effect of water pump.

Key words： frequency converter； Water pump； Energy saving reconstruction

近年來，在社會經濟穩步發展的背景下，我國工業生產行業呈現了較為快速的發展。其中，水泵在工業生產中起到非常重要的作用，但是傳統運行方式下，水泵在水流量控制效果方面存在不理想的問題，并且啟停頻繁的情況下，容易損壞水泵。從節能、高效等理念層面分析，便有必要對水泵進行節能改造，并合理地應用變頻器，起到對水泵運行進行有效控制的作用。

1.水泵節能改造中變頻器應用的意義分析

對于變頻器來說，為新型的電力控制設備之一，在利用變頻技術及微電子技術的基礎上，使電機在運行期間的電源頻率得到有效控制及優化，實現對電動機運行狀態的動態控制。與此同時，變頻器的優勢較多，高效、節能以及結構簡單等?；谶\行期間，變頻器會對電動機電子供電頻率有效改變，從而使變頻調度功能得到有效實現。基于變頻器的條件下，電機的工作頻率與轉速之間存在正比關系，也就是說當電機的轉速也快的情況下，電機的工作頻率也大。

而對于水泵系統來說，由于傳統運行模式下缺乏有效的控制器件，導致運行的效果不高，而且還會存在影響水泵運行安全性的問題，使水泵的使用壽命降低。但是，通過變頻器的合理應用，可以使水泵的給風量及給水量得到有效控制，同時還能夠對閥門及出入口擋板實現動態控制，這樣便能夠使水泵的運行效率提高，進一步達到節能的效果。由此可見，在水泵節能改造過程中，合理地使用變頻器顯得非常有意義。

2.變頻器在水泵節能改造中的具體應用方法分析

如前所述，在水泵節能改造中應用變頻器顯得非常有意義，可以使水泵運行效率提高，進一步實現有效節能。因此，便需要注重變頻器在其中的應用，下面將從變頻器節能的計算、變頻器調速功能的實現以及變頻器促進水泵可靠性三大方面進行剖析，具體內容如下：

2.1變頻器節能的計算

要想使水泵節能改造的效果得到有效提高，便有必要對電機輸入功率采取有效的動態控制方法。這個時候，便有必要利用到變頻器，值得注意的是在采用變頻器期間，需對水泵節能改造的相關參數指標進行合理科學地計算，比如水泵電機的輸入功率便需精密進行計算。從實際水泵運行情況考量，要想使水泵運行的流量得到有效降低，便需利用到變頻器，然后對水泵的轉速進行合理調節，使調節后的轉速比水泵原來的轉速，從而使水泵的耗電量得到有效控制，進而使水資源的利用效率得到有效提升，最終使水泵的綜合運行效益得到有效提升。與此同時，針對水泵的型號需合理進行選擇，對于水泵的額定電壓功率及實際輸出流量等參數也需合理計算，然后利用變頻器實現對這個計算值得有效控制。此外，在應用變頻器期間，需對水泵的運行壓力進行合理調整，使水泵的輸入功率得到有效降低，并通過變頻器使水泵的輸入控制量得到控制，使輸入控制量和輸入功率之間達到一個最優化的平衡值。值得注意的是，變頻器在運行期間需進行檢修，水泵能夠保持原有的工作狀態，因為電機能夠提供變頻狀態特性，這樣便能夠確保水泵的運行效果不會受到影響，進而使水泵的運行效率大大提升。

2.2變頻器調速功能的實現

將變頻器應用到水泵節能改造過程中，需結合水泵的實際運行狀態，進一步對所使用的變頻器的調試功能進行合理設計。在設計過程中，可以使用到超聲波液位計，對水泵集水井液體實際的高度信息精準檢測出來，然后把檢測出來的數值進行標準電信號的轉變，傳輸至PLC系統當中，進一步進行精密計算。通過比較分析法，得出誤差值，然后轉化成水泵實時調節信號，傳輸至變頻調速當中，使水泵輸入的交流電得到有效轉變，讓其轉化為不間斷可調電壓及頻率作用條件下的交流電，使水泵電機獲得有效的運行供給。

2.3變頻器促進水泵可靠性實現分析

將變頻器應用到水泵運行過程中，如果水泵引發某些故障，變頻器通過真空接觸器，便能夠對水泵變頻運行狀態進行實時轉換，確保在最短的時間當中轉換成為自動旁路狀態，讓水泵電機在一個工頻的狀態條件下，這樣電機工頻便能夠有效運行，確保水泵能夠持續進行供水作業。同時，通過變頻器功能的發揮，基于水泵控制室部分，還能夠對聲光報警信號實時傳輸出來，使工作人員能夠第一時間判斷出水泵運行期間的故障問題，然后結合水泵的具體故障，對水泵出口閥門的開度進行合理科學地調節，讓水泵母管供水壓力處在一個穩定的狀態當中。這樣，在變頻器的作用下，水泵運行的可靠性及安全性便能夠得到充分有效的保障。

3.結語

綜上所述，水泵節能改造的效果要想得到有效提升，便有必要合理地應用變頻器，結合水泵的具體運行情況，合理地選擇變頻器，并對變頻器的節能調控數據進行仔細計算，進一步使變頻器調速功能得到有效實現，在實際應用到水泵節能運行過程中，使水泵實現可靠、安全運行，最終確保水泵節能改造后的運行效率實現最大化，運行效益得到充分有效提升。

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作者簡介：

楊靜（1995—），男，漢族，四川廣元，本科，研究方向：能源與動力工程。

蔡曉東（1995—），男，漢族，重慶，本科，研究方向：能源與動力工程。