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 随着我国经济的高速发展，能源（水、电、油）消耗在企事业单位生产成本中所占的比重越来越高，如何有效地降低企业的生产成本，开发企业的第二利润中心，愈来愈受到企事业的重视。
       根据流体力学原理，水泵的流量与电机转速成正比，压力与电机转速的平方成正比，变频恒压供水设备由水泵、风机类专用型交流变频调速器、PLC可编程控制器、远传压力传感器，PID调节控制器，调节阀门、泵组等构成。根据不同的需要，可采取恒压控制、恒流量控制等多种闭环自动控制方法。水泵采用变频调速技术后，节能效果比传统调压调流方式可节电40%～50%，节约用水约量8%。
 
恒压供水控制水泵设计及控制方法
       恒压供水系统主要组成是变频器、压力传感器（或远传压力表）和循环水泵，而风机水泵类机械性能曲线如图1，其流量与转速成正比，转速-力矩特性为二次方递减力矩，所需要的轴功率与转速的三次方成正比。即：
       q∝n, h∝n2 ， p∝n3
       q:流量， h:扬程， p:轴功率， n：转速
       数学关系式为：p=0.163•q•h/ηp（kW）
       其中：p：轴功率，q：流量，h：扬程，ηp： 泵效率

       传统的方法是电机转速恒定不变，使用阀门的开启度（增大或减小管阻）实现流量控制（俗称憋泵），其扬程-流量特性见图2，例如需要额定流量的 100%、80%、40%流量时，使用阀门调节的方法，其工作点对应图中A、B、C点。这样造成供水管网压力不稳，工作效率低、启动电流大、工作噪声大、电能耗量大等特点。
       采用变频调速控制时，设定供水压力，根据用水量的大小，变频器改变输出频率，使电机的运转速度保证供水量，从而使供水系统工作压力维持动态平衡，见图2，其工作点对应A、D、E。而对应的阀门控制和速度控制对应的数学关系如下：
       Pm=q•h/（η/η0） 工作点的轴功率
       PIN（V）=Pm/ηm 阀门控制时消耗的电功率
       PIN（I）=Pm/（η1m•ηINV ） 速度控制时消耗的电功率
       P0=0.163•Q0•H0/η0 额定工作点的轴功率
       这里：ηINV：变频器效率，η1m：变频器拖动对应工作点电机效率，ηm：工频拖动对应工作点电机效率
       例如：电机功率P=15kW，效率η0=0.9，电压U=380V，电流I=29.4A，转速N=1440rpm，极数pole=4；Y132S2-2型水泵，流量Q=107m3/h=1.87m3/min，扬程H=32m，泵效率ηpump=0.65，泵性能曲线如图1，泵的扬程-流量特性曲线如图2，可计算得表1泵的不同工作点与轴功率及表2泵不同工作点消耗电能比较：
◆ 表1 泵不同工作点与轴功率：

工作点	水泵额定值	阀门控制		变频器控制
流量Q	1.87	1.43m3/min	0.71m3/min	1.43m3/min	0.71m3/min
转速n	1440rpm	1440rpm	1440rpm	1252rpm	936rpm
扬程h	32	35.5	40	25	16
泵效率ηpump	0.65	0.66	0.48	0.66	0.62
轴功率P	14.3	12.4	9.68	8.72	3

◆ 表2 泵不同工作点消耗电能比较：

控制方式	阀门控制		变频器控制
流量	1.43m3/min	0.71m3/min	1.43m3/min	0.71m3/min
消耗电功率	13.8	11.1	10	4
电机效率	0.9	0.88	0.87	0.75
变频器效率			0.95	0.92

        由表1和表2可知，水泵电机消耗的电功率与频率的三次方成正比，在保证压力恒定的情况下, 降低电机的工作频率, 可有明显的节能效果：
◆ 流量为额定流量的80%时，变频控制比阀门控制节能为：13.8/14.3-10.0/14.3=26.6%
◆ 流量为额定流量的40%时，变频控制比阀门控制节能为：11.1/14.3-4.00/14.3=49.6%
        据统计一年中水泵电机负载率在50%以下的时间占总运行时间的50%以上，因此变频控制系统节能效果相当明显。