摘要：近年来，随着经济和科技的发展，水泵是我国资源系统中不可缺少的部分，由于传统水泵运行面临资源过度消耗的问题，将变频器应用于水泵运行中，以达到节能降耗的效果。本文重点分析变频器在水泵中的应用，研究变频器的节能方法。
关键词：水泵中；变频器应用；节能探讨
引言
通常在完成生产活动过程中，为了能够有效的确保诸多机械类的生产可靠性，工作人员需要在考虑动力驱动化设计过程中，余留部分富余的驱动量。由此也致使在机械类设备完成运动负荷过程中，无法相符于电机设备。电机在得到较为充足的驱动力之后，所产生的多余力矩就会较大程度的增加机械设备的主要功率，由而出现不必要的电能浪费。水泵的传统化运行方式，则主要是依据集水井的内液位具体高低，从而完成对水泵的主要功能控制，此种方法无法对水流量加以控制，还会由于频繁的启停损害水泵，导致水泵的整体经济效益有所降低。变频器具备了可靠性、节能性、操作简单、效率高的诸多特点，广泛应用于水泵中，达到了尤为理想的变频调速功能效果。
1变频器的工作原理
在水泵的工作中，变频器主要的任务是调节控制水泵的转速。水泵在泵阀与管道共同组成的工作体系中，水泵通过排除管道的空气阻力，以达到出水的目的。在没有使用变频器的管道体系中，水泵出水的水流量的大小完全靠阀门来控制，水泵要通过减少阀门和管道阻力达到目标。在加入了变频器的管道体系中，出水的阀门则不用进行控制，水泵只要能减少管道的阻力就可以达到效果，管道则对水泵的标准极低。如果要想改变水流量大小，直接调整水泵的转速，保证水泵的扬程和管道的阻力相匹配即可。就变频器的原理而言，其主要作用于电动机的转速，让其发生改变来达到节能的效果。在具体的控制方面，电动机转速的变化和频率以及绕子对数存在直接的关系，频率和转速以正比的关系存在，而转速又和绕子对数成反比关系。因此，只要调节电动机中的绕子对数，使其保持不变，就可用调节频率的方式来改变电动机转速，以达到控制转数的目的。这是变频器最为主要的工作机制，这种工作机制对直流电动机也有一定的效果，交流电动机也可采用这种变频技术来达到控制的目的，并且随着这种变频控制目的的实现，可达到节能的效果。
2变频器在水泵中的应用和节能分析
2.1PID控制、PLC控制以及模糊控制
①PID控制器即属于比例、积分以及微分控制系统，YTZ电阻远传压力表传输的升降压信号在此处通过对应的处置即可管控变频器的输出频率。水中压强的细微改变均会导致泵多次进行速度调节，造成水泵和电机相连的橡胶部位发生破损，形成振荡和超调情况，同样使一些电功率产生无谓消耗；②PLC属于运用广泛的工业用微型计算机，而其实际是继电器和CPU的整合产物。基于客户现实用水需求量设置的数学模型和程序，利用编程系统，满足了PLC控制要求，和变频器、水泵以及远传压力表构成闭环电路，其具备自动化、软启动方式、高稳定水压强、高可靠、使用年限长、节约电力、低成本投入和便于维护的优势；③模糊控制就是应用逻辑推理的方式消除模糊量化，属于计算机技术之后研发出的新式技术。模糊控制的供水方式属于一类高性价比的方案，具备推广价值。
2.2变频器应用于水泵中技术需求
我国当前的热网微循泵、稳压泵以及补水泵的当前应用现状，可以发现水泵在使用中，较多时候都需要完成较为频繁的启停操作，此种操作很大程度会导致发生较大的电力浪费情况，无法顺应当前的用电节能需求。对于此种情况的产生，通过在水泵中应用变频器，可以有效的达到技术节能需求，同时还能减少对启停开关的能源耗损情况。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆在技术应用过程中的相应技术性调节，同时还能够有效的在较大程度上，对相应的能源使用加以节省，以此达到节能目的、减少了由于开关所导致能源浪费情况的发生，达到更好的节能效用。
2.3水泵并联中变频调速泵的运用
现实的运用过程中，多个泵并联，对其实行变频调速，以满足流量管控要求。可变频系统的成本投入大，多水泵应用一一对应的控制成本太高，所以，仅需增加一个泵的变频调速功能，并联在系统中，其他水泵保持之前的运行状态，就可以达到系统的节能要求。该系统的运行原理:在泵并联系统运行的时候，需优先启动变频调速水泵，流量自0逐渐提升，持续提升到额定的流量。如果额定流量高于变频调速水泵能承受的最高流量，则开启其他的普通水泵，变频调速水泵获得信号回馈之后降低转动速度，确保输出流量总量下降至额定需求；同样，如果单一变频调速水泵与单一普通水泵无法达到系统需求的情况下，开启第二个普通水泵，若依然无法满足，开启第三个普通水泵，依次下去，直到满足要求为止。此外，基于流量需求的不同范围，也能够选取对应的额定流量水平泵匹配运作，确保运行的经济性。
2.4定速泵对调速范围的影响
在实践中，供水系统往往是多台水泵并联供水。由于投资费用较高，不可能对所有水泵调速，因此一般采用调速泵、定速泵混合供水。在这样的系统中，应注意确保调速泵与定速泵均在高效段运行，实现系统最优化。通常，定速泵会对与之并列运行的调速泵的调速范围产生较大的影响，具体分以下两种情况：①同型号水泵一调一定并列运行时，虽然调度灵活，但由于无法兼顾调速泵与定速泵的高效工作段，因此，此种情况下的调速运行范围是很小的。②不同型号水泵一调一定并列运行时，如果能达到调速泵在额定转速时高效段右端点扬程与定速泵高效段左端点扬程相等，则可实现最大范围的调速运行。此时，决不允许调速泵与定速泵互换后并列运行。
3变频器的保养工作
当前，变频器的更新换代速度更快，性能也持续提升，更多新式产品问世，且功能全面。尽管变频器类型较多，可其应用和保养以及故障维修方式基本没有明显差别。在现实运用阶段，由于腐蚀气体、温湿度、震动以及颗粒的不良作用，变频器的性能会出现改变。若养护和应用科学合理，就可以降低突发性故障导致的损失，提升使用年限。若应用和养护不合理，则会发生各类故障，造成其无法正常运行，所以，变频器的日常养护和定期检测非常关键。日常养护和检测工作主要为：①检测变频器工作的环境温度，通常大约25℃最佳，一般要求为-10℃~40℃之间；②观察变频器的显示界面上反映出的输出电压电流以及频率等各类数据有无异常。显示界面的显示清晰与否，有无缺失；③应用测温工具检查变频器温度正常与否，有无异味情况，风扇工作是否异常，散热畅通与否，在其工作阶段有无故障告警。检测输入电压的最大值，若输入电压高出最大值，就算变频器未工作，同样会对其线路板产生损害。进行定期检测的时候，检测之前需断开电源，变频器停止工作，显示界面指示灯熄灭，待变频器电容器充分放电之后，应用万用表进行确认无误，方可继续进行。
结语
变频调速在水泵节能中的应用是有条件的，不能简单地将其应用于所有的供水系统。流量不稳定、变化频繁且幅度较大，管路损失占总扬程比例较大的供水系统适合运用变频调速，而流量较稳定、工况点单一以及静扬程占总扬程比例较大的供水系统则不适用。因此，在实际中，要结合具体情况，合理采取相应的节能方式。
参考文献:
[1]范建明,王亮亮.变频器在水泵中的节能应用[J].建筑工程技术与设计,2016(19).
[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:杨恒
论文发表刊物:《防护工程》2018年第34期
论文发表时间:2019/3/21
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