多台并联变频调速水泵的控制方式
变频调速供水设备用户使用手册
变频调速供水设备用户使用手册（文章来源阳光泵业）一、概述变频调速供水设备是将交流变频调速技术和微机控制技术应用于水泵自动控制设备之中，并与水泵机组相结合的机电一体化供水装置。
其核心设备交流变频调速控制柜融合了先进的微机控制变频调速技术，先进的微机控制PID调节技术和先进的微机可编程控制器等目前国际上先进技术。
变频调速供水设备依据供水管网中瞬时变化的压力和流量参数，自动改变水泵的台数和运行转速，实现恒压变量供水的闭环调节，从而达到提高公司质量和高效节能的目的。
变频调速供水设备原理应用先进的现代控制理论，结合可编程控制技术、变频控制技术、电机泵组控制技术的新型机电一体化供水装置。
变频调速供水设备通过安装在水泵出水总管上的远传压力表（内为一滑动电阻），将出口压力转换成0-5V电压信号，经A/D转换模块将模拟电压信号转换成数字量并送入可编程序控制器，经可编程内部PID运算，得出一调节参量并将该参量送入D/A转换模块，经数摸转换后将得出模拟量传送变频器，进而控制其输出频率的变化。
设备采用多泵并联的供水方式，用户用水量的大小决定了投入运行的水泵的数量，当用水量较小时，单台泵变频工作，当用水量增加，水泵运行频率随之增加，如达到水泵额定输出功率仍无法满足用户供水要求时，该泵自动转换成工频运行状态，并变频启动下一台水泵。
反之，当用水量减少，则降低水泵运行频率直至设定下限运行频率，如供水量仍大于用水量，则自动停止工频运行泵同时变频泵转速增加。
当用水量降至某一程度时（如夜间用水很少时），变频主泵停止工作，改由辅泵及小型气压罐供水。
二、设备特点1、经济效益显著：使用该设备，可不建造水塔、不设楼顶水箱，既减少工程的施工周期，又解决了工程造价费用高的缺点，还克服了气压波动大，水泵启动频繁等不足之处。
2、设计严谨：该设备采用水泵变频恒压控制，无论系统用水量怎样变化，均能使管道出口压力保持恒定。
3、运行可靠：该设备采用变频调速器和国内优质水泵，具有完善的保护功能和自动、手动转换功能，使运行非常可靠。
多台水泵的变频恒压控制系统解决案例
多台水泵的变频恒压控制系统解决案例对于多台水泵的供水系统，除了上述的控制过程外，还有一个增减泵的控制，一般情况下需要增加一个plc（或类似的控制装置）。
其控制过程为：当管网压力PV低于设定压力SV时，PID输出增加，变频器频率增加，电动转速增加，随着水泵的加速，PV增加，PID的输出一直增大到最大(20mA)时，变频器的输出频率达到最高频率(50Hz)，水泵转速达到额定转速；如果PV仍低于SV，则PID输出压力低的报警（开关量）信号，PLC接到该压力低报警信号，延时一定的时间（一般为30s~15min）；如果PV一直小于SV，则说明一台水泵已经不够用了，应使PLC控制第二台水泵投入运行，一直到开泵台数满足要求为止，PV值基本稳定在SV值附近。
当管网压力PV大于设定值SV时，如果PID的输出已经最小(4mA)，调速水泵停止运行，如果此时PV仍大于SV，则PID输出压力高的报警信号，PLC接收到此输入信号，延时一定的时间(30s~15min)，PLC 控制关掉一台水泵，知道关泵台数满足要求为止，PV值基本稳定在SV值附近。
案例分享以3台泵为例，3台泵的恒压变频控制系统电气控制图如下图所示。
目前，很多变频器本身自带PID和PLC，这样造价也低，所以在选型时可以选择这样的变频器，如富士公司的FRENIC5000-P11变频器、西门子公司的M430变频器和爱默生公司的TD2100变频器等。
在图中，万能转换开关SA2在右边“手动”位置时，①和②接通，③和④接通，⑤和⑥断开，按下起动按钮SB2，交流接触器KM1吸合，电动机M1工频起动；按下停止按钮SB1，交流接触器KM1释放，电动机M1停止运行；按下起动按钮SB4，交流接触器KM2吸合，电动机M2工频起动；按下停止按钮SB3，交流接触器KM2释放，电动机M2停止运行。
在图中，万能转换开关SA2在左边“自动”位置时，①和②断开，③和④断开，⑤和⑥接通，KA3吸合，PLC控制变频器的起动，PID的压力高报警信号和压力低报警信号接在PLC的输入端，PLC测量到压力高报警信号或压力低报警信号，如果一直存在该信号，延时一定时间，则PLC控制电动机M1和电动机M2起动或停止。
小议变频调速技术在多台泵组合中的应用
小议变频调速技术在多台泵组合中的应用摘要：随着经济的发展，城市化进程的加快，城市的规模不断扩大，高层建筑逐渐增多，城市供水问题越来越受到人们的关注。
城市的供水系统是由多台水泵组成的机组及管网系统组成的，节能降耗问题一直是供水企业亟需解决的问题。
通过变频调速技术与泵组的有效结合，既保障了城市供水，又成功的实现了节能降耗。
关键词：节能；水泵机组；变频调速abstract: with the development of economy, the acceleration of the process of city, city scale expanding, high-rise building gradually increased, city water supply problem more and more attention. the city’s water supply is composed of units and network system composed of multiple pump, saving energy and reducing consumption problem has always been the water supply enterprises need to solve the problem. through the effective combination of variable frequency speed control technology and pump group, both to protect the city water supply, and the successful implementation of the energy saving.keywords: energy saving; water pump; frequency control 中图分类号：u264.91+3.4文献标识码： a 文章编号：变频调速是一项有效的节能降耗技术，它是通过改变电机频率和改变电压来达到电机调速目的，在城市供水过程中，可以显著提高供水系统的稳定性和可靠性。
水泵变频调速时的原理
水泵变频调速是通过调节电动机的供电频率来控制水泵的转速，从而实现流量和扬程的调节。
这种调速方式的基本原理如下：1. 电动机的原理：电动机的转速与供电频率成正比。
当供电频率增加时，电动机的转速也会相应增加；反之，供电频率降低时，电动机的转速也会降低。
2. 频率与转速的关系：变频调速器通过改变供电频率，可以精确控制电动机的转速。
对于感应电动机，转速与频率之间的关系可以通过以下公式表示：\[ n = (1 - \text{滑差率}) \times \text{同步速度} \]其中，\( n \) 是电动机的转速，\( \text{滑差率} \) 是电动机的滑差率，\( \text{同步速度} \) 是电动机的同步速度，同步速度与供电频率成正比。
3. 滑差率：滑差率是电动机在运行过程中由于转子与定子之间的相对滑动而造成的速度损失。
在变频调速中，通过调整供电频率，可以改变滑差率，从而控制电动机的转速。
4. 变频调速器：变频调速器是控制供电频率的关键设备。
它可以将标准的固定频率电源转换为可调的变频电源，供送给电动机。
变频调速器通常包括整流器、滤波器、逆变器等部分，其中逆变器是调节频率的关键。
5. 控制系统：在变频调速系统中，通常还需要一个控制系统来监测和调节电动机的转速。
这个系统可以是一个简单的开关，也可以是一个复杂的自动化控制系统，如PID控制器，它可以根据实际的流量和扬程需求自动调整供电频率。
6. 节能效果：变频调速不仅可以精确控制流量和扬程，还可以根据实际需求调整电动机的供电频率，从而节省能源。
与传统的阀门调节相比，变频调速可以减少不必要的能量消耗，提高系统的整体效率。
总之，水泵变频调速是通过改变电动机的供电频率来控制转速，实现流量的精确调节和能源的有效利用。
这种调速方式不仅可以提高水泵的性能，还可以减少能源消耗，具有显著的节能效果。
变频恒压供水工作原理
变频恒压供水工作原理标准化文件发布号：（9312-EUATWW-MWUB-WUNN-INNUL-DDQTY-KII变频恒压供水工作原理产品工作原理:全自动变频调速供水设备是应用先进的现代控制理论，结合可编程控制技术、变频控制技术、电机泵组控制技术的新型机电一体化供水装置。
该设备通过安装在水泵出水总管上的远传压力表（内为一滑动电阻），将出口压力转换成0-5V电压信号，经A/D转换模块将模拟电压信号转换成数字量并送入可编程序控制器，经可编程内部PID运算，得出一调节参量并将该参量送入D/A转换模块，经数摸转换后将得出模拟量传送变频器，进而控制其输出频率的变化。
设备采用多泵并联的供水方式，用户用水量的大小决定了投入运行的水泵的数量，当用水量较小时，单台泵变频工作，当用水量增加，水泵运行频率随之增加，如达到水泵额定输出功率仍无法满足用户供水要求时，该泵自动转换成工频运行状态，并变频启动下一台水泵。
反之，当用水量减少，则降低水泵运行频率直至设定下限运行频率，如供水量仍大于用水量，则自动停止工频运行泵同时变频泵转速增加。
当用水量降至某一程度时（如夜间用水很少时），变频主泵停止工作，改由辅泵及小型气压罐供水。
产品特点：※采用先进的供水专用变频器※最新供水专利技术※全中文人机界面，操作简单※RS485远程通讯※压力控制精度5‰※压力频率全数字显示※一次水高、低水位报警※供水压力过压、欠压保护※系统故障自诊断※水泵过载、过流保护※水泵软启动，软切换※适用于各种泵站※故障水泵自动切除运行系统※体积小，安装调试方便※全部进口低压电器集成，运行更安全可靠※优化的控制软件更利于系统节能运行变频恒压供水控制器采用最新微电脑设计处理器设计制造配备液晶中文显示,参数显示、设定一目了然，故障时弹出供货商公司名称及2个服务电话（可按要求设置）,多达75个功能参数项、9种应用宏选择，能满足五台以下的所有运行程序，其主要特点有：1．外部接线简单:用户只需通过菜单设置，即可使控制器适用于不同的供水控制系统；无需改变复杂的外部接线。
多台并联水泵运行台数切换方式与效率的关系
多台并联水泵运行台数切换方式与效率的关系多台并联水泵运行台数切换方式与效率的关系目录一、研究背景 (2)1.1水泵变频控制方式及存在的问题 (2)二、传统台数切换方式下水泵并联同步调速特性分析 (3)2.1四台水泵并联同步变速运行特性分析 (3)2.2五台水泵并联同步变速运行特性分析 (6)三、基于水泵效率的台数切换方式的提出与分析 (9)3.1传统水泵台数切换方式的不合理性分析 (9)3.2 基于水泵效率的水泵台数切换方式的提出 (11)3.3 两种台数切换方式下水泵性能的比较 (12)四、总结 (13)一、研究背景作为我国工农业领域主要的耗电设备之一，水泵被广泛应用于建筑、城市给排水、石油化工、动力工业、火力发电、船舶工业以及冶金采矿等领域，其耗电量占全国总发电量的20%左右。
目前，在建筑系统中，水泵与风机等输送设备的电力消耗约占我国城镇建筑运行电耗的10%以上。
江亿指出：在大型公共建筑供热空调电力消耗的实测中，水泵与风机的电力消耗约占60%~70%左右。
目前水泵的最高效率一般能达到75%~85%，但是在运行过程中，大多数水泵的效率在30%~50%之间，比发达国家水泵运行效率要低很多，能耗浪费比较严重，运行效率有较大的提升空间。
综上可见，水泵等设备的输送能耗占各供热空调系统总能耗比例较大，而且节能潜力巨大。
1.1水泵变频控制方式及存在的问题在较大的供热空调系统中，往往单台泵不能满足系统要求，需要多台水泵并联或串联运行，以达到流量要求。
由于多级泵的发展，水泵串联在工程实际中很少应用，多台水泵并联运行应用的则较多。
在很多系统中，水泵往往和冷热源主机进行串联连锁控制。
冷热源根据一定的方式进行启停控制，当冷热源停止运行，则相应管路上串联的水泵也会停止运行。
当水泵不与冷热源进行连锁控制时，多台水泵并联运行，大部分的台数切换控制方式是这样的，以两台水泵并联运行为例：当负荷降低时，系统所需流量减少，则逐渐降低两台水泵的转速，调节系统流量，当流量减少到正好为单台水泵在额定工况下的流量时，在此转速下运行一段时间，然后关闭其中一台水泵，另一台水泵重新回到额定转速下运行。
水泵的调速原理
水泵的调速原理水泵的调速原理包括机械调速、电气调速和变频调速三种方式。
机械调速主要通过改变传动系统的机械装置实现转速调节；电气调速通过改变电源电压、电流或改变电枢绕组的接线方式实现转速调节；变频调速则是利用交流频率变换器，通过改变电源频率来实现转速调节。
下面将详细介绍这三种调速原理。
1. 机械调速原理：机械调速是通过改变传动系统的机械装置来实现转速调节。
常见的机械调速装置有齿轮箱、皮带传动和变径轮等。
齿轮箱可以根据需要改变输入轴和输出轴之间的齿轮组合，从而改变转速。
皮带传动则通过调整皮带的位置，改变主动轮和从动轮的直径比例，从而改变转速。
变径轮则是通过改变轮毂的活动半径，实现转速调节。
机械调速原理简单可靠，适用于负载变化较小的情况。
2. 电气调速原理：电气调速是通过改变电源电压、电流或改变电枢绕组的接线方式来实现转速调节。
其中，改变电源电压是最常见的调速方法之一。
通过调节电源电压的大小，可以改变电动机的转矩和转速，从而实现转速调节。
改变电源电流也可以实现转速调节，主要通过调节电枢绕组的绕制方式来改变电机的转矩和转速。
另外，改变电枢绕组的接线方式也可以实现转速调节。
通过调整绕组的接线方式，可以改变电枢绕组的电阻、电流和磁链的大小，从而实现转速调节。
3. 变频调速原理：变频调速是利用交流频率变换器，通过改变电源频率来控制电机的转速。
变频器是一种可以将输入电源的电频和电压进行变换的装置。
通过改变电源的频率，可控制电动机的转速。
以三相异步电机为例，变频器通过调整输出电压的频率和幅值，改变电动机的磁极旋转速度，从而实现转速调节。
变频调速具有调速范围广、控制精度高、转矩平滑稳定等优点，广泛应用于工业生产中。
总结起来，水泵的调速原理包括机械调速、电气调速和变频调速三种方式。
机械调速通过改变传动系统的机械装置实现转速调节，电气调速通过改变电源电压、电流或改变电枢绕组的接线方式实现转速调节，变频调速利用交流频率变换器，通过改变电源频率来控制电机的转速。
并联装置中调速水泵台数的确定及运行管理
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２・ ４
小 兼 柱 采
２１ 年第５ ００ 期
并联装置 中调速水泵 台数 的确定及运行管理
刘家春 尹 伟 ２ 张子贤 李建 忠 ２ 陈 建 １ 倪步銮 ２
（一 １徐州建筑职业技术学院，江苏徐州，２ １ １；２ 徐州市水利局， ２ １ １ ） ２ ６ — １ ２０ ８
在定速和调速运行时的潜能 ，并保证水泵 在高效
段范围内或接近最高效率点运行。 当 ３台同型号的水泵并联运行时。如果采用 ２
台定 速 水 泵 和 １台调 速水 泵 的方 案 ，当要 求 水 泵
装置的供水流量为 ｐ 时 ，如图 ｌ 所示 。如果 ｑ＜ ９ ＜ ， 时运 行 ２台定 速 水泵 和 １台调 速水 泵 完 ＭＱ，这 全可以满足用户用水流量及其变化 的需要 。此时 ， 水 泵 装 置 的供水 流量 为 Ｑ ，每 台定 速水 泵 的流 量
摘要 ：为提高并联水泵装置 中定速水泵 和调速水泵 的效率 ，达到节能减耗 的目的 。本文 给出了调速水泵台数的确
定方法、运行管理的措施和调速水泵转速的确定方法。
关键词 ： 水 泵
并联
调速水 泵
运行 管理
转速
确定
１ 引 言
城镇 自来水厂 、城市小区供水、火力发 电厂 、 石化企业 、中央空调 系统等供水的水泵装置 ，在 解 决 供 水 流 量 、水压 供 需 矛 盾 的 同 时 ，为 满 足 用 户 不 同 时段 所 需 用水 流量 、水 压 的 变化 ；同时 水 泵 装 置 要 具 备 一定 的供 水 可 靠 性 和运 行 调 度 的灵
多台泵变频调速运行方案性能仿真研究
的泵效率、 功率与背压 、 调节流量的变化规律 ， 为并联 泵在各种调 节工况运行 、 控制设计提供理论 分析 ， 所得结论具有普遍 意义。
关键 词 ： 并联 泵 ； 变速 ； 仿 真
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需 要 。 两 台泵变 频运 行 调节 流量 时 ， 用 调节 可 以采用 一 台定速 加 一 台调速 和 两 台同 时调速 的方案 。一 台调 速 时 ， 速泵 相对 效 率变 化范 围在 ８ ％～ ０ ％， 速泵 相 定 ０ １０ 变
对效率变化范围在 ２ ％～ ０％。定速泵相对功率几乎 ０ １０ 不变 ， 变速泵相对功率变化范围在 ２％～ ０ ％； ０ １０ 而实行 两 台同时 调速 时 ， 调速 泵相 对效 率几 乎 不变化 。 空调二 次泵通常根据负载大小采用两台 、 三台及 以上 ， 本文主 要针对三台及以上泵的调速方案性能进行模拟分析。
０ 引言
随着技术的进步及工业节能 的需求 ，变频装置越 来越趋于人们能够接受的性价 比，水泵调速技术普遍 应用于给排水系统 、 泵站系统及制冷空调领域 。 照管 按
路性能的不 同， 可分为有背压系统和无背压系统 ， 其数 学表达式分别为 Ｈ：Ｈ ＋Ｋ Ｈ：Ｋ ｚ 。 Ｑ和 Ｑ ，水泵调速 因而也分为有背压调速和无背压调速系统 。例如空调
对 应 Ａ点 ： ＝Ｈｏ ＋
， ａ Ⅳ ＝Ｐｇ
／７ 并 ＇，
求得 Ｋ （ ｏ 。对应 Ｐ ＝Ｈ 一Ｈ ） ／ 点可得 Ｈ ＝Ｈ ＋Ｋ ２ ｐ ｏ Ｑｐ 。
方案 １ ３中 Ｐ点轴 功率 分别 为 ： ～
变频器的运行方式之并联运行图文详解-民熔
变频器的运⾏⽅式之并联运⾏图⽂详解-民熔变频器的运⾏⽅式之并联运⾏-民熔并联运⾏变频器的并联运⾏可分为两种情况，即单台⼩变频器的并联运⾏⽅式和⼀机多⽤运⾏⽅式。
其中，单台⼩容量逆变器并联运⾏适合于单台逆变器不能满⾜实际逆变器容量需求的情况，“⼀驱动多”运⾏模式是指⼀台逆变器驱动多台电机的模式。
下⾯将详细介绍这两种⽅法。
⼀。
变频器并联在⽣产中变频器容量很⼤的情况下，如果单台变频器容量有限，同⼀型号的两台或多台变频器可以并联运⾏，以满⾜⼤容量电机的驱动要求。
此时，变频器存在并联运⾏问题。
两台逆变器并联运⾏的基本要求是控制⽅式、输⼊电源和开关频率相同，输出电压的幅值、频率和相位相同，频率变化率严格相同。
该图显⽰了两个逆变器的并联运⾏结构。
实现上述条件的⽅法是在晶体振荡频率相同的情况下，根据反馈定理引⼊输出电压负反馈，实现各逆变器输出电压的同步。
值得注意的问题包括以下三点。
①主要原因是反馈采样点的电压不再是单个电源的输出电压，⽽是多个逆变器共同作⽤的结果。
②即使在稳态时⼏个逆变器的幅值、频率和相位相等，其动态调节过程也不能完全相同，会产⽣瞬时动态电流。
③⾼集成度逆变电源的控制电路很难并⾏重构，应慎重对待。
2。
⼀台变频器并联驱动多台电动机如图所⽰，当⼀台变频器并联驱动多台电动机时，变频器中的电⼦热保护不能使⽤，⽽是由每台电动机的外部加热继电器与热继电器的常闭触点串联控制保护单元。
此时，变频器的容量应根据电动机的起动⽅式确定。
多台电动机不应同时启动，⽽应按顺序启动。
⾸先，⼀台电动机从低频启动。
当变频器在某⼀频率⼯作时，其它电动机应在全电压下起动。
每次启动电机，变频器都会产⽣电流冲击。
此时，应确保变频器的电流能承受电动机全电压启动所引起的电流冲击。
如果多台电机容量不同，先启动⼤容量电机，再启动⼩容量电机。
尽量避免电动机顺序起动的运⾏⽅式。
如果电动机数量较多，可将电动机分为若⼲组，每组采⽤同时起动的⽅式。
[⽰例]在污⽔处理⼯艺的处理槽中安装了六个搅拌器。
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变频水泵
图 L 供水系统示意图 W$)NL D6- =%.-: >+//<0 >0>.-’
P
系统组成
$NP
一般的多台变频泵供水系统如图 P 所示 ( 离心 式 水 泵 !图 中 只 画 出 * 台 &分 别 由 各 自 的 变 频 器 驱 动 " 在供水总管接近末端 P + Q 处 "或在系统的最不利 点 " 安装 P 个水压力传感器 ( 系统控制器 ! 可编辑逻 辑控制器或直接数字控制器 & 根据此水压力传感器 与设定值的偏差 " 通过 8"T 调节方式 " 改变水泵的转 速及投入运行的水泵数量 " 维持此水压力传感器读 数的稳定 " 以此保证对整个系统的稳定供水 ( 由于 水压力传感器安装在远离水泵出口 " 所以从本质上 讲 " 整个系统为变压力 )变流量供水方式 (
$!!! ! + $! ! 分别为电动机消耗的功率和运行频率 " #"# ! 台水泵与 # 台水泵运行的功率关系 设 ! 台水泵的额定功率为 $,!额定频率为 $% &’ ! 变频运行时的频率为 !!! 变频运行时的功率为 $!! 则 $! * % !! ! $% &+ " $ , 设 # 台水泵同时运行时的频率为 !#! 同时运行时 的总功率为 $#! 由于 # 台泵的型号完全一样 ! 则 ! ! ! ! ! $# * # " % !# ! $%&+ " $ , 设 ! 台水泵运行在 !! 时与 # 台水泵同时运行在 !# 时的总功率一致 ! 即 $! * $#! 则在忽略变频器损耗 的情况下 ! !! 与 !# 的关系为 !! * " # !# #!"#- !# 在理想情况下 !! 台水泵运行在 $% &’ 时所消耗 的功率 !与 # 台水泵同时运行在 +."/ &’ 时所消耗的 功率是相等的 " 据此 ! 可得到 ! 台泵与 # 台泵的等 功率曲线 !见图 #"
! 台水泵和 # 台水泵运行的流量关系 水泵在一个供水系统中的工作点是水泵的扬程 特性曲线与管阻特性曲线的交点 #!$! 见图 + % 图中 % ! & 分别为扬程和流量 &" 图中 ! 曲线 ! 为 ! 台水泵运行在频率 !0! 下的扬 程曲线 ! 曲线 # 为 # 台水泵同时运行在频率 !0! 下的 扬程曲线 ! 曲线 + 为 ! 台水泵在频率 !0# 下的扬程曲 线!曲线 1 为系统在某一特定工况下的管阻特性曲线 " #"+
收稿日期 $*%%S ’ LL ’ IL
常用的控制方法 以 M 台变频水泵为例 " 介绍其控制方法 ( (; 当系统用水量增加时 " 主泵的频率逐渐上升 到 OI U1 *P+" 并保持此频率 一 段 时 间 之 后 " 备 泵 投 入 运行 ( M 台水泵作同频率运行 % 初始频率记为 !! &" 直 至频率都增加为 OI U1 ( 7; 当系统用水量减少时 "M 台泵同时从高频率 往 下 降 " 当 降 至 比 !! 略 低 " 并 保 持 此 频 率 一 段 时 间 后 " 主泵退出运行 " 备泵升至略低于 OI U1 " 再根据水 压力逐渐减速 ( ’; 为使 M 台水泵的磨损尽可能一致 " 还需定期 或按照每台泵的累计运行时间来切换 P 台水泵为主 泵 " 另 P 台为备泵 (
李焦明 %FGHI J &" 男 " 河南沁阳人 " 高级工程师 " 主任工程
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作者简介 $ 师 " 主要研究方向为电力拖动与自动控制 (
!"#$%&’() (**)&’(+&,% "--"%+&()- ,. )(/0" 123 -4-+"5
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泵投入运行 " 下面详细分析 !( 的求法 "
图 + 水泵工作点 345"+ (67 <;=I4E5 :;4EGA ;@ :9C:
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节能的控制方式
水泵频率与功率的关系 离 心 式 水 泵 的 负 载 转 矩 与 转 速 平 方 成 比 例 ##$" 对三相异步电动机而言 ! 稳定运行时 ! 定子电流与转 矩成正比 ! 即定子电流与转速平方成正比 " 常用的 电压式正弦脉宽调制变频器 ! 是采用变频变压控制 方式 !其 输 出 电 压 在 水 泵 的 工 作 频 率 范 围 内 %一 般 为 #$ ) $% &’ &! 与频率成正比 ! 即 " ! ! * # ##$" 因此 ! 在理想情况下可以推出 ’
! # # # # " # # # # $
系统用户
!
,
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电 力 自 动 化 设 备
+ + ! , &! &# 1 #
第 $$ 卷
方法的不足之处 上述控制方式 ! 一般能满足系统中各用户对供 水压力及流量的要求 " 但从节能的角度分析 ! 还有 待改进 " 对大多数系统而言 ! 更节能的方法是并不 需要等主泵频率升至 $% &’ 时 ! 才启 动 备 泵 " 而 是 存在某一频率 !(! 当主泵的频率大于 !( 时 ! 即可将备
曲线 # 实际上是将曲线 ! 的横坐标值乘 # 所 得 " 图 + 中 !! 台水泵单独运行时的流量为 &!!# 台水 泵并联运行时的流量为 &#! 很显然 !&# 2 # &!" 引入 比例系数 ’&’
(& *一般为 #$ ) $% &’&!!2 (& 2 #" 而且在一个供水系统中 ! 随着系统用水量的增加 ! 即 水泵频率的增加 ! 管阻特性曲线由陡峭变平坦 " 即 随着水泵频率的增加 !(& 值增大 " 根据工程经验 ! 在一个变压力 ( 变流量的供水系 统中 ! 当保持供水总管接近末端 ! ! + 处 ! 或系统最不 利点的压力不变时 !(& 值以近似 # 次方的规律随水 泵频率的提高而增加 " #"1 ! 台水泵与 # 台水泵运行的等流量曲线 设 ! 台水泵单独以 !0! 频率工作时 ! 其向系统输 出的流量与 # 台水泵同时以 !0# 频率运行时一致 ! 都 为 &#!根据水泵的比例定律 #+$!有 &# ! &, * !0! ! !,! &# # !0! &, ! !, 式中
压力传感器
随着变频器技术的日趋成熟 " 产量的迅猛增加 以及价格的不断下降 " 变频器的应用场合不断扩大 ( 目 前 "在 大 型 楼 宇 )生 产 厂 房 的 供 水 及 冷 热 源 系 统 中 " 传统的多台定速泵并联运行 " 或多台定速泵加一 台变频泵并联运行的系统配置方式 " 已经逐渐被多 台变频调速水泵 " 并联供水的方式所取代 ( 本文根 据水泵的特性曲线 " 对这种多台并联调速水泵系统 的控制方式进行了探讨 (
345"1 (67 7894:;<7= DEF 7894@B;< >9=?7A ;@ A;B7%:9C: DEF F9DB%:9C: ;:7=DG4;EA
#"$
小结 由图 1 可知 ! 在 * 点的上方 !# 台水泵同时工作 比较节能 )在 * 点的下方 ! 应只使用 ! 台水泵 " 大多数并联变频调速水泵的供水系统中 ! 要从 理论上求得等流量曲线是比较困难的 ! 可以通过实 验获得 " 具体的做法是 ’ 将系统中所有用户的阀门 固 定在某一开度 ! 只开 ! 台水泵 ! 调节水泵频率 ! 使
!! $% !(! #$ )
等流量
等功率
!."H
+."/
!#
%
!."H
!( # +."/
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图 # ! 台水泵与 # 台水泵运行的等功率曲线图
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图 1 ! 台水泵与 # 台水泵运行的 等功率 ( 等流量曲线
!! $% #$ %
+
式中
&, ! !, 分别为 水泵的额定流量和额定频率 " 同时 !! 台水泵单独运行在 !0# 频率时 !&!!(& 也
可写为
&! # !0 # &, ! !,! (& * !0! ! !0# 根据 (& 的变化功率 ! 可以画出 ! 台水泵与 # 台 水泵之间的等流量曲线 ! 见图 1" 可以看到 ! 当频率 较小时 !(&$!) 当频率增加时 !(& 以较快速率增加 " 图中 ! 等流量曲线与等功率曲线相交于点 ) ! 其对应 的 ! 台水泵的频率为 !(!!# 台水泵的频率为 ! ( #"
第 *3 卷第 S 期 *%%3 年 S 月
电 力 自 动 化 设 备
,-./012/ 345.1 #604780249 ,:62;7.90
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