辽宁省大连市 116000
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
引言
在传统运行模式作用下，运行中的水泵无法有效控制水流量，频繁启停会对水泵造成不同程度的损害，影响水泵运行中经济效益的提升，急需要进行水泵节能改造。同时，变频器具有多样化优势，企业可以根据水泵节能改造影响因素与问题，多层次灵活应用变频器，科学开展水泵节能改造工作，促使水泵处于安全、稳定运行中，提高能源利用程度，实现最大化的运营效益。
1变频器功能特点概述
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。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变频器在水泵节能改造中的应用
3.1变频器节能计算
在应用变频器过程中，企业要客观分析水泵节能改造问题，借助相关计算公式，科学计算水泵电机输入功率、变频器节能，促使应用到水泵节能改造方面的信息数据更加准确、完整。具体来说，如果需要减少水泵运行中的流量，企业可以借助变频器，科学调整水泵转速，小于水泵原转速，降低水泵耗电量，提高水资源利用率，提高水泵运行效益。如果保持水泵流量不变，企业要根据水泵型号、额定电压功率、实际输出流量等，以水泵年运行时间与地区电价为基点，科学计算变频器节能数值，科学开展水泵节能改造工作。在此过程中，企业要根据水泵运行负荷、变频节能计算数据等，选择适宜的变频器调度装置，充分发挥变频器多样化优势，在变频调度的作用下，科学调节水泵压力，有效降低水泵每小时与年输入功率，可以借助变频器，实时提供水泵运行中所需的输入控制量，借助内部运算，动态控制水泵内部结构，有效提升水泵节能性能，减少运行成本。即使运行过程中需要检修应用其中的变频器，水泵仍然可以处于正常运行中，电机可以处于变频状态。
3.2水泵变频调速的设计
3.2.1系统的控制过程
用压力测量变送器测出水管出口的压力，并转换成与之相对应的4～20mA标准电信号，送到调节器与工艺所需的控制指标进行比较，得出偏差。偏差值由调节器按预先规定的调节规律进行运算得出调节信号。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆该信号直接被送到变频调速器，从而使变频器将输入为380V/50Hz的交流电变成输出为0～380V/0～400Hz连续可调电压与频率的交流电，直接供给水泵电机。
3.2.2供水系统的设计
在设计供水系统时，传统的做法是采用开停泵和开关阀门的方式调节。由于开停泵会有启动冲击电流产生，而开关阀门会增大系统的节流损失，且对系统本身的调节也是阶段性的，调节速度缓慢，减少损失的能力很有限，从而使整个系统处于波动状态，对供水系统超压爆管此类故障几乎无能为力。
3.3水泵运行可靠性分析
水泵出现故障问题之后，变频器的真空接触器可以实时转换水泵变频运行状态，在最短的时间内，跳换为自动旁路状态，促使水泵电机处于工频状态，确保电机工频运行顺利实现，水泵进行不间断供水。同时，在变频器作用下，水泵控制室实时传输声光报警信号，确保工作人员及时发现水泵运行中出现的故障问题，根据水泵异常情况，科学调节水泵出口阀门的开度，促使水泵母管供水压力处于稳定状态。同时，功率单元是变频器的关键性组成部分，其具有单元旁路功能。如果变频器内部零部件接触不良或者出现故障问题，变频器可以自行断开故障单元旁路，发挥功率单元的单元旁路功能，有效防止对应的输出功率受到影响，水泵也不会突然发生停机事故，实现持续供水。此外，在应用变频器过程中，企业可以根据水泵节能改造要点以及变频器监控界面情况，科学设置变频器最小运行频率数值，避免水泵运行中闭环控制系统检测、传输数据等过程中出现信号失真现象，促使水泵处于稳定运行中。企业可以借助变频器多样化作用，顺利实现水泵内部配置下的UPS供电，促使节能改造之后，水泵运行过程中具有较高的可靠性。
3.4水泵运行经济效益分析
水泵电机启动的时候需要消耗大量的电流能源，水泵电机电压也会突然升高，远远超过规定范围。同时，水泵电机启动的时候电压波动频率明显提升，水泵电机故障发生率明显提高，极易增加水泵电机检修成本。针对这种情况，在水泵节能改造中，企业要客观分析影响水泵经济效益提高的关键性因素，从不同角度入手科学应用变频器，动态控制水泵电机启动时候的电流与电压，有效防止其超出规定范围内，最大化减少水泵挡板、阀门二者截流过程中的能源消耗。同时，企业要借助变频器优势，对水泵进行合理化的节能改造，水泵电机启动中额定电流、额定电压在规定范围内，水泵电机电压与电流处于稳定状态。此外，企业要根据变频器作用后水泵节能改造情况，优化水泵检修维护环节，加强水泵检修维护管理，及时更换老化水泵零部件，降低水泵电机故障发生率，避免水泵电机设备受到损害，最大化延长设备使用寿命，减少水泵电机检修维护成本，促使节能改造之后的水泵具有较高的经济效益。
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。
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
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[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.
论文作者:张晓强1,任荣2
论文发表刊物:《基层建设》2018年第23期
论文发表时间:2018/10/1
标签：水泵论文; 变频器论文; 节能论文; 电机论文; 过程中论文; 电压论文; 应用于论文; 《基层建设》2018年第23期论文;