泵的知識(shí)

變頻調(diào)速在水泵調(diào)速節(jié)能中的應(yīng)用
   根據(jù)我國水泵、風(fēng)機(jī)負(fù)載應(yīng)用變頻調(diào)速的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，為了合理有效地應(yīng)用變頻調(diào)速技術(shù)，國家標(biāo)準(zhǔn)GB/T21056-2007《風(fēng)機(jī)、泵類負(fù)載變頻調(diào)速節(jié)電傳動(dòng)系統(tǒng)及其應(yīng)用技術(shù)條件》中規(guī)定了技術(shù)要求和應(yīng)用條件。
   1、泵類、風(fēng)機(jī)的運(yùn)行工況點(diǎn)偏離高效區(qū)。
   2、壓力、流量變化幅度較大，運(yùn)行時(shí)間長(zhǎng)的系統(tǒng)。
   (1)中低流量變化類型的風(fēng)機(jī)、泵類負(fù)載機(jī)全流量間歇類型的風(fēng)機(jī)、泵類負(fù)載運(yùn)行工況點(diǎn)應(yīng)符合下列要求：
   流量變化幅度不小于30%、變化工況時(shí)間率不小于40%、年總運(yùn)行時(shí)間不小于3000h。
   流量變化幅度不小于20%、變化工況時(shí)間率不小于30%、年總運(yùn)行時(shí)間不小于4000h。
   流量變化幅度不小于10%、變化工況時(shí)間率不小于30%、年總運(yùn)行時(shí)間不小于5000h。
   (2)流量在額定流量的90%以上變化時(shí)，風(fēng)機(jī)、泵類負(fù)載不宜用變頻調(diào)速裝置。
   (3)使用擋板、閥門截流以及普通分流等方法調(diào)節(jié)流量的系統(tǒng)。變頻器用于水泵的調(diào)速節(jié)能時(shí)，其容量Pv可按下列公式計(jì)算確定：

或

式中：n1，nn為電動(dòng)機(jī)變頻式高轉(zhuǎn)速及電動(dòng)機(jī)本身的額定轉(zhuǎn)速；
      Pv，Pn為轉(zhuǎn)速為n及nn時(shí)泵或風(fēng)機(jī)的軸功率；
      ηd，ηv為電動(dòng)機(jī)及變頻裝置在電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速為nn時(shí)的效率。
      從式中(11-6)可以看出，變頻器電容量與電動(dòng)機(jī)變頻時(shí)的高轉(zhuǎn)速的三次方成正比。因此，若選擇較低的電動(dòng)機(jī)變頻式的高轉(zhuǎn)速值，則可以大大降低變頻器的容量，從而可以大大降低變頻器的初投資。如若選定電動(dòng)機(jī)變頻時(shí)的高轉(zhuǎn)速為電動(dòng)機(jī)額定轉(zhuǎn)速的80%，在電動(dòng)機(jī)額定轉(zhuǎn)速的80%~100%時(shí)，由閥門或其他調(diào)節(jié)方式進(jìn)行調(diào)節(jié)，則此時(shí)變頻器的容量指需要電動(dòng)機(jī)變頻到100%額定轉(zhuǎn)速容量的0.8³=0.512倍就夠了。因此，在國外有些鍋爐送引風(fēng)機(jī)采用變頻調(diào)速時(shí)，變頻調(diào)速的范圍只在電動(dòng)機(jī)額定轉(zhuǎn)速的30%~80%內(nèi)進(jìn)行；超過這一范圍，即在80%~100%時(shí)，有工頻電源供電，并采取入口導(dǎo)葉調(diào)節(jié)工況。

   圖11-8為典型的電流型、PWM型及電壓型變頻調(diào)速電動(dòng)機(jī)的變頻器效率ηv、綜合效率ηz及電源功率因數(shù)特性的實(shí)測(cè)值。
   由于變頻調(diào)速在寬的轉(zhuǎn)速范圍內(nèi)都具有較高的調(diào)速效率，對(duì)電動(dòng)機(jī)及電源會(huì)此時(shí)種種不良影響。但若采用PWM(脈沖寬度調(diào)制)型變頻器或采用多重化技術(shù)的電流型變頻器，則這個(gè)問題可以得到大大改善。
   由于變頻調(diào)速在寬的轉(zhuǎn)速范圍內(nèi)都具有高的調(diào)速效率，所以是一種很有發(fā)展前途的調(diào)速方式。在國外一些先進(jìn)國家，如德國、日本等，在泵的調(diào)節(jié)方面以普遍應(yīng)用變頻調(diào)速，并已應(yīng)用到火力發(fā)電廠的鍋爐給水泵的變速調(diào)節(jié)上。在國內(nèi)，目前已有多家企業(yè)生產(chǎn)中小型容量變頻調(diào)速裝置產(chǎn)品，如電機(jī)廠、天津電氣傳動(dòng)設(shè)計(jì)研究所等。
   由于當(dāng)前變頻調(diào)速技術(shù)的日趨完善，其性能價(jià)格比的逐步提高，目前正在火力發(fā)電廠的中小型容量的泵和風(fēng)機(jī)上逐步得到推廣和應(yīng)用。