摘要：本文从水泵电机变频调速技术原理、水泵电机变频调速技术的优越性、常用的水泵电机变频调速技术、水泵电机变频调速技术在应用过程中要注意的事项的方面来对水泵电机变频调速技术应用进行分析。
关键词：水泵电机；变频调速；技术应用
一、水泵电机变频调速技术原理
长期以来所用的水泵电机都具有固定的转速，利用这样的电机来驱动水泵，同时利用控制阀来实现对管道流量变化的控制。这种控制方式在用水量大时，由于水泵会处到额定条件下运行，其运行效率则处到最高水平，而一旦用水量减少时，则会利用调节阀门来减小出水量，实现对流量的控制，但此时水泵运行及出水量之间具有较大的压差，水泵仍处到额定的功率下运行，这样势必会导致大量的能量随着水流被带走，所以利用阀门来对流量进行控制，能量的损失十分大。而利用变频调速来对水泵电机进行控制则会达到有效的节能目的。因为此时的水泵电机会处于一个可变速情况下，这时水泵的特性曲线则会与系统中任何流量条件下的需要相互匹配，这样则会有效的避免能量的损失，实现良好的节能效果。利用变频调速技术可以在压力传感性的帮助下将压力信号转换为电信号，然后与压力值在进行比较和运算，并将其运算结果转换为频率调节信号送至变频器，从而实现对水泵电机电源频率的调整，对水泵的转速进行控制。
二、水泵电机变频调速技术的优越性
目前在我国工业生产企业中，水泵电机变频调整技术得到广泛的应用，而且也取得了良好的社会效益和经济效益，经过多年的运行和使用，不仅积累了丰富的运行经验，而且也达到了节电的效果。目前水泵电机变频调速技术不仅运行的稳定性较好，而且在操作上更为简单方便、易于管理，而且随着计算机技术的发展，目前水泵电机变频调速系统已实现了微机的自动管理，这对于生产企业工作效率的提升起到了积极的作用，而且也有效的确保了生产服务的质量，实现了节能增效的目标。水泵变频调速技术广泛应用后，有效的降低了生产企业的能耗，但由于应用电机变频调整速控制技术需要加强许多电力设备和设施，投入较大，但如果从长远的经济效益和社会效益来讲，其还具有非常好的经济性，是节能的最重要措施之一。
三、常用的水泵电机变频调速技术
变频调速是将电网交流电经过变频器变为电压和频率均可调的交流电，然后供给电动机，使其可在变速的情况下运行。改变电动机定子频率可以平滑地调节同步转速，相应地也就改变转子转速，而转差率可保持不变或很小。但对电动机来说，定子频率改变后，其运行影响，如果电压不变，频率增加时，磁通减少，电动机转矩下降，严重时会使电机堵转：频率增减少，磁通增加，会使磁路饱和，励磁电流上升，导致铁芯损失急剧增加而发热，是不允许的。因此，在实用上，要求调频的同时，改变定子电压，保持磁通基本不变，既不使铁芯发热，又保持转矩不变。实现调频调压的电路有两种：交——直——交变频器；交——交变频器。
（1）交——直——交变频器
它是由三个环节组成：可控硅整流电路，其作用是将电压、定频率的交流电路变为电压可调的直流电；可控硅逆变电路，其作用是将整流电路输出的直流电变换为频率可调的交流电；滤波环节，它在整流电路和逆变电路之间，一般是利用无电源电容或电抗器对整流后的电压或电流进行滤波。在交——直——交变频器中，根据滤波方式不同，又有电压型变频器和电流型变频器。近年来，由于电力电子器件和微机控制技术的发展，脉冲宽度调制型（简称PWM）变频器技术获得了飞速的发展。PWM 变频器也有电压型和电流型两种，目前以电压为主，由不可控整流电路、滤波电容及逆变电路组成。他不仅可改变逆变器输出电压，而且具有抑制谐波功能，是一种比较理想的方式。
（2）交——交变频器
它是由两组反并联的整流电路组成，直接将电网的交流电通过变频电路同时调节电压和频率，变成电压和频率可调的交流电输出。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆交——交变频器由于直接交换，减少换流电路，减少损耗，效率高，波型好，但调速范围小，控制线路复杂，功率因数低，目前较少采用。变频技术对水泵电动机进行调速，以获得优良的运行特性和明显的节能效果，是目前常用的技术。
四、水泵电机变频调速技术在应用过程中要注意的事项
虽然水泵电机的变频调速在工业领域中发展的很好，但是在实际的操作和应用中仍然存在着很多问题，以至于使用变频调速的结果不够理想。所以，我们要注意水泵电机变频调速技术的合理使用，不能盲目操作，更不能滥用这种技术。不合理的使用水泵电机变频调速技术，不仅不会带来好处，反而会带来危害。在变频调速使用的过程中，也会有一些干扰变频调速水泵节能的因素，这些干扰因素影响着节能的效果。下面，我们就来看一看，水泵电机变频调速技术在应用的过程中应该注意的事项。
（1）变频调速和水泵节能
工况点的调节合理化是水泵调节的重要环节，它的调节形式有下面两种：一种是管路的特性曲线调节，就像关阀调节等；另一种是水泵的特性曲线调节，像水泵的调速等。更改水泵的特性曲线的方法与更改管路的特性曲线相比，前者更能体现出节能的效果。所以，能够体现水泵节能最好的方法，就是更改水泵的特性曲线。变频调速的应用如此广泛，是因为在更改水泵的特性曲线方面，变频调速处于优势地位，但我们还应该注意的是，有好多因素能影响着通过变频调速来节能的方法，我们要谨慎合理的选用，才能达到预期的效果，否则会带来危害。
（2）影响变频调速的因素
减速问题一直是水泵调速的普遍问题，在变频调速时，发生很大变化的地方有水泵和电机原工频状态的运行参数。对变频调速范围的影响的因素还有管路的特性曲线等。有一些超过范围以内的调速就很难达到节能的目的。所以，变频调速也是有范围的。水泵自身性质的影响，定速泵的影响，根据实际情况来看，因为资金的投入很大，所以不能让全部的水泵都可以调速。因此，供水系统在一般情况下都使用定速泵和调速泵相结合，来实现供水。在这种情况下定速泵就会影响到调速泵的调速。在定速泵和调速泵的型号一样时，调速的范围变得很小。当定速泵和调速泵的型号不一样时，在定速泵和调速泵不允许相互调换的前提下，调速的范围变得最大；电机效率的影响，在工况差不多的情况下，轴功率会随着转速的降低而下降，可是如果工作频率过分偏移工频或电机的输出功率过分偏移额定的功率，电机的效率就会下降的较快，从而降低水泵的效率。
（3）管路特性曲线的影响
尽管水泵节能的最主要的方法是水泵特性曲线的改变，但不相同管路的特性曲线，它们的节能效果也有很大的不同。
总结语
随着水泵电机变频技术的成熟，以及节能降耗的尝试，变频调速技术已经成为了当代社会企业运用的重要工具。能够得到很好的节能效果以及能给自身得到更大的更高的经济效益，是我们所追求的原则。在完成了整个课题之后，通过研究和总结，对经验的探究和理论知识理解的更彻底，从而得到相应的知识，更好的掌握变频调速的技能。在今后，在对水泵电机变频调速技术的应用中出现的问题，我们应该一起讨论探究，并找到合适的方式解决、改进，这也是在日后水泵电机变频调速技术应用的探究中我们应该注意的。
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论文作者:陈子贤
论文发表刊物:《基层建设》2017年第8期
论文发表时间:2017/7/13
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