水电技术|探讨水泵变频节能技术的基本原理与实际应用（一）

水电之家讯：伴随着我国工业产业快速发展的势头，我国的电力行业也取得了飞速的发展，但不容忽视的就是能源的浪费相当的惊人。目前，我国的水泵、风机、空气压缩机总量在不断地上升。但系统实际运行效率却十分的低，但其损耗的电能在全国总发电量中所占的比重却是相对较高的。产生这种现象的原因就是许多风机、水泵的拖动电机均处于匀速运转状态，但是生产中需要的风、水流量等的要求是处于变工状况运行;另外许多企业在进行系统的设计时，选择了容量较大、系统匹配不合理的系统.大量的能源就这样被造成了浪费。

据相关资料显示，我国的泵类配套电机的耗电量在全国总耗电量中所占的比例在20%左右。但是，泵的实际运行效率确实十分的低下，有的水泵运行效率甚至连30%都达不到，而且，最不容忽视的就是现有的泵对能源造成的浪费确实十分巨大的。所以，在泵行业中采取有效的节能措施是十分有必要的。

1.水泵的节能原理

依据工作的需要，对水泵运行时工况点的流量、位置以及扬程等参数进行合适的调整，就会满足新的工作需要。水泵的工作点是由管道的阻力曲线R?Q与水泵的性能曲线H?Q的交点来确定的。所以，这两条曲线中的任意一条的位置或者形状发生了变化，水泵的工作点位置就会随之发生变化。因此，从原理上来说，泵工作点的调节是通过改变R-Q曲线或者H?Q曲线来实现的。

如图所示(图1)，水泵的管道阻力曲线1同特性曲线3的交点A就是水泵运行时的工况点。利用阀门对其流量进行控制调节时，随着阀门的关小，流量也会随之相应的减少，这就使得阀门的摩擦阻力增大。当管道阻力曲线由曲线1移至曲线2时，水泵的运行工况点也由A变成了B，但是扬程却由He上升至了H2，流量Q由Qe降低到Q1;若进行变速调节，在曲线1保持不变的情况下，泵的特性曲线就取决于转速的大小，将曲线3移至曲线4的位置，泵的运行工况就从A移至到了c，扬程由He降至H3。

依据下列公式可以求得泵在B点的功率大小，同样利用上述公式可以求出泵在c点的运行功率大小，而两点的运行工况只差可以用公式来表示。当我们用阀门对流量进行控制时，有△P的功率被白白浪费掉了，也就是上图中的阴影部分所表示的能量。从图上可以看出，耗能量的大小与阀门的控制大小有着密切的关系。假设，我们不用控制阀门的大小来控制流量，而是换成控制泵的转动速度，通过实验我们不难得出随着泵压头的输出量的不断降低，阀门上小号的功率是可以避免的。因此，我们在对时常改变运行工况的泵进行调解时，改变泵的运行转速是一种十分有效的节能方法。