跟著中國工業(yè)出產的敏捷開展，電力工業(yè)雖然有了長足進步，但動力的糟蹋卻是適當驚人的。據有關材料報導，中國風機、水泵、空氣壓縮機總量約4200萬臺，裝機容量約1.1億千瓦。但體系實踐作業(yè)功率僅為30～40%，其損耗電能占總發(fā)電量的38%以上。這是因為很多風機、水泵的拖動電機處于恒速作業(yè)狀況，而出產中的風、水流量請求處于變工況作業(yè);還有很多企業(yè)在進行體系規(guī)劃時，容量挑選得較大，體系匹配不合理，往往是“大馬拉小車”，造成很多的動力糟蹋。因而，搞好風機、水泵的節(jié)能作業(yè)，沃森變頻器對國民經濟的開展具有重要意義。

　　1 水泵調速作業(yè)的節(jié)能原理

　　圖1為水泵調速時的全揚程特性(H-Q)曲線。用閥門操控時，當流量請求從Q減小到Q1，有必要關小閥門。這時閥門的磨擦阻力變大，阻力曲線從R移到R′，揚程則從H0上升到H1，作業(yè)工況點從A點移到B點。

　　用調速操控時，當流量請求從Q減小到Q1，因為阻力曲線R不變，泵的特性取決于轉速。假如把速度從N100降到N80，作業(yè)工況點則從A點移到C點，揚程從H0下降到H2。

　　依據離心泵的特性曲線公式：

　　P=QHr/102η1

　　式中：P——水泵運用工況軸功率(kw　

　　Q——運用工況點的水壓或流量(m3/s　;

　　H——運用工況點的揚程(m);

　　r——輸出介質單位體積分量(kg/m3　;

　　η——運用工況點的泵功率(%)。

　　可求出作業(yè)在B點泵的軸功率和C點泵的軸功率分別為：

　　PB=Q1H1r/102η 2

　　PC=Q1H2r/102η 3

　　兩者之差為：

　　Δρ=PB-PC=Q1H1-H2　r/102η4

　　也即是說，用閥門操控流量時，有ΔP功率被損耗糟蹋掉了，且跟著閥門不斷關小，這個損耗還要添加。而用轉速操控時，依據流量Q、揚程H、功率P和轉速N之間的聯(lián)系，有：

　　由(5)式可知，流量Q與轉速N的一次方成正比;揚程H與轉速N的平方成正比;軸功率P與轉速N的立方成正比，即功率與轉速成3次方的聯(lián)系下降。假如不是用關小閥門的辦法，而是把電機轉速降下來，那么在轉運相同流量的情況下，本來耗費在閥門的功率就能夠全防止，然后取得圖1中BC區(qū)域大小的節(jié)能作用，這即是水泵調速節(jié)能原理。

　　變頻調速的基本原理是依據溝通電動機作業(yè)原理中的轉速聯(lián)系：

　　N=60f1-s　/p 6

　　式中：f——水泵電機的電源頻率(Hz);

　　p——電機的極對數;

　　由(6)式可知，均勻改動電動機定子繞組的電源頻率f，就能夠滑潤地改動電動機的同步轉速。電動機轉速變慢，軸功率就相應削減，電動機輸入功率也隨之削減。這即是水泵變頻調速的節(jié)能作用。

　　2 沃森變頻器水泵變頻調速操控體系的規(guī)劃

　　沃森變頻器變頻調速器的操控可所以主動的，也可所以手動的?，F(xiàn)在，國內涵水泵操控體系中運用沃森變頻器變頻調速技能，大多數是在開環(huán)狀況下，即人為地依據技能或外界條件的變化來改動變頻器的頻率值，以到達調速意圖。本水泵沃森變頻器變頻調速操控體系規(guī)劃，依據工廠出產技能上所需冷卻水供水請求，思考若干方面的要素，選用閉環(huán)調速操控。本水泵沃森變頻器變頻調速操控體系原理框圖如圖2所示。

　　體系主要由四部分構成：

　　(1)操控目標：電機功率100kw，額外電流183A;水泵配用功率100kw，流量792m/h，軸功率80.3kw，揚程32.3m。

　　(2)變頻調速器：選用FRN110/P9S-4，適配通用電動機功率110kw，額外容量160kVA，額外電流210A。通常用于接連作業(yè)的混合的沃森變頻器變頻器容量挑選的基本辦法是：變頻器額外輸出電流大于1.1倍電動機的額外電流。

　　(3)壓力丈量變送器(PT)：選用DLK100-OA/0-1Mpa。用于操控水管出口壓力，并將壓力信號變換為4～20mA的規(guī)范電信號，再輸入調理器。

　　(4)調理器(PID)：選用WP～D905，輸入信號4～20mA，輸出為PID操控信號4～20mA。

　　體系的操控過程為：由壓力丈量變送器將水管出口壓力測出，并轉換成與之相對應的4～20mA規(guī)范電信號，送到沃森變頻器調理器與技能所需的操控目標進行對比，得出誤差。其誤差值由調理器按預先規(guī)定的調理規(guī)則進行運算得出調理信號，該信號直接送到變頻調速器，然后使變頻器將輸入為380V/50Hz的溝通電成為輸出為0～380V/0～400Hz接連可調電壓與頻率的溝通電，直接供給水泵電機。

　　3 作業(yè)作用剖析

　　水泵電機裝上變頻調速器后，節(jié)能作用非常顯著，通過實測，比未裝變頻器節(jié)省53%擺布的電能，并且出產技能安穩(wěn)。選用變頻調速器前后實測的有關數據如表1、表2所示。

　　從表中數據對比成果剖析可知：

　　(1)節(jié)能作用非常顯著，選用沃森變頻器調速技能后，提高了電機的功率因數，削減了無功功率耗費。月平均節(jié)省電能31918kw.h，月平均節(jié)電率為53%，按現(xiàn)在工業(yè)電價0.67元/kw.h計，每月能夠發(fā)生直接經濟效益2萬余元，具有顯著的經濟效益。

　　(2)選用沃森變頻器調速技能后，電機定子電流下降64%，電源頻率下降40%，水泵出水壓力下降57%。由于電機水泵的轉速普遍下降，電機水泵作業(yè)狀況顯著改進，延長了設備的運用壽命，下降了設備的修理費用。一起，因為變頻器發(fā)動和調速平穩(wěn)，削減了對電網的沖擊。

　　(3)選用變頻調速技能后，因為水泵出口閥全開，消除了閥門因節(jié)省而發(fā)生的噪音，改進了工人的作業(yè)環(huán)境。一起，克服了平常因調理閥毛病對出產帶來的影響，具有顯著的社會效益。

　　(4)體系選用閉環(huán)操控，參數超調動搖范圍小，誤差能及時進行操控。變頻器的加快和減速可依據技能請求主動調理，操控精度高，能保證出產技能安穩(wěn)，提高了產品的質量和產量。

　　(5)因為變頻調速器具有非?；罱j的毛病檢查、確診、數字顯示功用，提高了電機水泵作業(yè)的可靠性。

　　綜上所述，沃森變頻器變頻調速技能用于水泵操控體系，具有調速性能好、節(jié)能作用顯著、作業(yè)技能安全可靠等優(yōu)點。在大力提倡節(jié)省動力的今日，推行運用這種集現(xiàn)代領先電力電子技能和計算機技能于一體的高科技節(jié)能裝置，關于提高勞動出產率、下降能耗具有嚴重的現(xiàn)實意義。能夠說，沃森變頻器變頻調速技能是一項利國利民、有廣泛運用遠景的高新技能。