變頻水泵的工作原理簡(jiǎn)介 變頻的變頻指的是電機(jī)，變頻應(yīng)該是變頻電機(jī)帶動(dòng)的變頻水泵也就是可調(diào)節(jié)頻率，變頻電機(jī)就是可以調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)流量，達(dá)到節(jié)能的目的，還有啟動(dòng)電流小，維護(hù)工作量小的優(yōu)點(diǎn)。而普通就是用普通電機(jī)帶動(dòng)轉(zhuǎn)動(dòng)，即所謂的工頻電機(jī)。我們?nèi)粘Ｓ玫念l率50Hz，不可調(diào)速。調(diào)節(jié)流量需要通過(guò)節(jié)流來(lái)實(shí)現(xiàn)同，所以不節(jié)能。 變頻的工作原理 變頻利用改變電源的頻率來(lái)改變電機(jī)的轉(zhuǎn)速，從而改變出水量，變頻水泵的轉(zhuǎn)速?zèng)Q定其出水量的大小。
變頻水泵的變頻節(jié)能
由流體力學(xué)可知，P（功率）=Q（流量）╳ H（壓力），流量Q與轉(zhuǎn)速N的一次方成正比，壓力H與轉(zhuǎn)速N的平方成正比，功率P與轉(zhuǎn)速N的立方成正比，如果水泵的效率一定，當(dāng)要求調(diào)節(jié)流量下降時(shí)，轉(zhuǎn)速N可成比例的下降，而此時(shí)軸輸出功率P成立方關(guān)系下降。即水泵電機(jī)的耗電功率與轉(zhuǎn)速近似成立方比的關(guān)系。例如：一臺(tái)水泵電機(jī)功率為55KW，當(dāng)轉(zhuǎn)速下降到原轉(zhuǎn)速的4/5時(shí)，其耗電量為28.16KW，省電48.8％，當(dāng)轉(zhuǎn)速下降到原轉(zhuǎn)速的1/2時(shí)，其耗電量為6.875KW，省電87.5％.
變頻水泵的功率因數(shù)補(bǔ)償節(jié)能
  無(wú)功功率不但增加線損和設(shè)備的發(fā)熱，更主要的是功率因數(shù)的降低導(dǎo)致電網(wǎng)有功功率的降低，大量的無(wú)功電能消耗在線路當(dāng)中，設(shè)備使用效率低下，浪費(fèi)嚴(yán)重，由公式P=S╳COSФ，Q=S╳SINФ，其中S－視在功率，P－有功功率，Q－無(wú)功功率，COSФ－功率因數(shù)，可知COSФ越大，有功功率P越大，普通水泵電機(jī)的功率因數(shù)在0.6-0.7之間，使用變頻調(diào)速裝置后，由于變頻器內(nèi)部濾波電容的作用，COSФ≈1，從而減少了無(wú)功損耗，增加了電網(wǎng)的有功功率。
變頻水泵的軟啟動(dòng)節(jié)能
  由于電機(jī)為直接啟動(dòng)或Y/D啟動(dòng)，啟動(dòng)電流等于（4-7）倍額定電流，這樣會(huì)對(duì)機(jī)電設(shè)備和供電電網(wǎng)造成嚴(yán)重的沖擊，而且還會(huì)對(duì)電網(wǎng)容量要求過(guò)高，啟動(dòng)時(shí)產(chǎn)生的大電流和震動(dòng)時(shí)對(duì)擋板和閥門的損害極大，對(duì)設(shè)備、管路的使用壽命極為不利。而使用變頻節(jié)能裝置后，利用變頻器的軟啟動(dòng)功能將使啟動(dòng)電流從零開始，大值也不超過(guò)額定電流，減輕了對(duì)電網(wǎng)的沖擊和對(duì)供電容量的要求，延長(zhǎng)了設(shè)備和閥門的使用壽命。節(jié)省了設(shè)備的維護(hù)費(fèi)用。
  目前市場(chǎng)主要產(chǎn)品為離心泵，是葉片泵一種，亦為應(yīng)用為廣泛泵型。此種泵工作原理是靠葉輪高速旋轉(zhuǎn)時(shí)葉片撥動(dòng)液體旋轉(zhuǎn)，使液體獲離心力而完成水泵輸水過(guò)程，這種泵稱為離心泵。其應(yīng)用領(lǐng)域涉及生活熱水供水、污水排水、工業(yè)應(yīng)用、商業(yè)建筑暖通空調(diào)循環(huán)、冷卻水輸送等各個(gè)方面。離心泵是一種重要設(shè)備，它運(yùn)轉(zhuǎn)需要消耗大量動(dòng)力！據(jù)統(tǒng)計(jì)，全世界20%電能是消耗水泵系統(tǒng)上。而事實(shí)上，采取必要技術(shù)措施及控制手段，其中30%-50%能耗是可以節(jié)省下來(lái)。
    一：定速泵與變速泵：
    傳統(tǒng)供熱、空調(diào)系統(tǒng)，是按單獨(dú)質(zhì)調(diào)節(jié)運(yùn)行方式選擇循環(huán)水泵，選泵原則是泵流量不能小于外網(wǎng)所需流量，一般外網(wǎng)理論流量1.1～1.2倍，揚(yáng)程按管路及用戶總阻力1.05～1.10倍進(jìn)行選擇，這時(shí)對(duì)應(yīng)軸功率已大于100%。可見按定流量運(yùn)行方式，水泵運(yùn)行電耗是很大。帶來(lái)調(diào)節(jié)效果十分理想。
    水泵按定流量運(yùn)行方式，當(dāng)部分負(fù)荷狀態(tài)下，系統(tǒng)所需流量降低，為適應(yīng)其流量變化，需減小閥門開度調(diào)節(jié)以改變系統(tǒng)特性曲線，即消耗多余壓頭，浪費(fèi)了大量電能！
    改變閥門開度完成對(duì)水泵運(yùn)行點(diǎn)調(diào)節(jié)，我們還可以采用改變泵轉(zhuǎn)速方法：
    由可以看出：當(dāng)泵轉(zhuǎn)速改變后泵性能曲線將同時(shí)改變，而轉(zhuǎn)速將隨頻率［Hz］改變而改變。對(duì)循環(huán)水泵性能分析可知：水泵流量、揚(yáng)程和軸功率均與水泵葉輪轉(zhuǎn)速之間存著一定比例關(guān)系： 
    如由此可以看出，水泵揚(yáng)程與電機(jī)轉(zhuǎn)速平方成正比，水泵軸功率與電機(jī)轉(zhuǎn)速立方成正比。即當(dāng)水泵流量降低20%時(shí)候，電機(jī)轉(zhuǎn)速應(yīng)降低20%，水泵電耗將降低50%；當(dāng)水泵流量降低50%時(shí)候，電機(jī)轉(zhuǎn)速就降低50%，水泵電耗降低87.5%。當(dāng)系統(tǒng)需要流量降低時(shí)，降低轉(zhuǎn)速，相應(yīng)水泵流量降低，水泵軸功率降低，節(jié)約電能效果顯著。，采用變速調(diào)節(jié)，也避免了采用閥門調(diào)節(jié)時(shí)不必要閥門壓頭損耗。 
    二：速度控制原理：
    當(dāng)流量降低時(shí)，控制器將檢測(cè)壓力信號(hào)（傳感器電機(jī)電流或轉(zhuǎn)速狀態(tài)）。此時(shí)，控制器將向變頻器發(fā)出一個(gè)信號(hào)，使其降低輸出（較低頻率）直至壓力回到要求水平（設(shè)定點(diǎn)）。反之，當(dāng)流量再次升高時(shí)，控制器將檢測(cè)到壓力降低。控制器將向變頻器發(fā)出一個(gè)信號(hào)，使其提高輸出（較高頻率）直至壓力回到要求水平（設(shè)定點(diǎn)）。
    三：變速泵總體效率
    通常人們所指泵效率，僅為水泵效率［hp］,而嚴(yán)格意義上說(shuō)，我們應(yīng)該衡量是其總效率：
    總體效率［ht］評(píng)估要同時(shí)考慮電機(jī)效率［hm］、水泵效率［hp］和轉(zhuǎn)化效率［hd］。總體效率是指P1到P4變化。電機(jī)效率電機(jī)效率等級(jí)和電機(jī)負(fù)荷不同而不同。
技術(shù)進(jìn)步，變頻技術(shù)將越來(lái)越多被人們認(rèn)可和應(yīng)用，配合正確系統(tǒng)設(shè)計(jì)（如三次泵系統(tǒng)）以及科學(xué)選泵配泵，使用戶感受到更高舒適性同時(shí)，到更加明顯節(jié)能效果。

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