泵用交流电机调速方法及

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1、电气节能泵用交流电机调速方法及阴马冰雪乞坤刚渊北京首都国际机场100621冤摘要根据泵在不同工况下运行的性能与特点袁分析了变流量运行时袁泵流量尧扬程(压头)尧功率与转速间的关系遥通过对使用调速方法与阀门节流对比袁阐述了调速节能原理及经济效益遥详细论述了泵的变极调速尧调压调速尧差动调速尧液力耦合调速尧串级调速及变频调速等调速方法尧调节原理及适用条件袁以提高水泵效率袁达到节能的目的遥关键词泵电机调速节能点袁此时的流量为Q袁水泵的扬程为H渊一般来说袁Q111为管网的最大流量袁H为管网所需的最大扬程冤遥1引言1泵

2、是工业中的通用设备袁其耗能在工业用电中占很大的比重遥许多工业中的泵处于开环尧恒速尧全天24h连续运转状态袁这些设备一般都是根据生产中可能出现的最大负荷条件来选择的袁而实际运行中往往比设计值要小得多遥如果在泵系统中采用调速技术袁使系统能根据需要运行袁将提高效率尧减少浪费袁使泵的电耗明显下降遥如果电机不采用调速控制袁则泵的流量通常只能通过调节阀门来控制袁其结果是造成很大的能量损耗遥就上述情况袁下面首先分析了水泵调速节能和变频调速原理袁然后详细论述了泵的调速节能水泵调速节能原理图方法尧调节原理及适用条件等袁为合

3、理选择泵的在水泵恒速运行情况下袁如果管网所需水量调速方法提供一些参考遥减少袁要将流量Q减少至Q袁须关小阀门袁此时管12网的阻力变大袁管网特性曲线由R变为R袁水泵的2水泵调速节能原理01扬程必定会升至H袁水泵的运行工况点为B点遥在2如下图所示袁曲线N是在转速n时的水泵特性水泵变速运行情况下袁不需调节阀门袁通过调节00曲线渊Q要H曲线冤袁曲线R0为管网正常运行时的管泵的流量袁管网特性曲线仍为R0袁要使流量Q1减少网特性曲线渊撞Q要h曲线冤袁A点为水泵的运行工况至Q2袁只需将水泵的转速调整到n1袁此时袁水泵的泵

4、用交流电机调速方法及节能分析研究渊马冰雪乞坤刚冤渊41冤41PDFcreatedwithpdfFactoryProtrialversionwww.pdffactory.com2006年第期扬程变为H袁水泵的运行工况点为C点遥子电势频率曰p为电动机的极对数曰s为转差率遥3水泵的轴功率可表示为院f2f1-fMn1-nP=KQH/浊渊1冤s===渊7冤ffn111式中院Q要要要流量曰H要要要扬程曰式中袁f2为异步电动机转子绕组的转差频率袁fM浊要要要泵的效率曰为异步电动机转子旋转频率袁n1为同步转速遥P要要要泵

5、的轴功率曰在变频调速时袁如果使f与f成线性变化袁即21K要要要常数遥保持s不变袁则转速n与定子频率f成线性变化遥但1水泵在B点运行时袁水泵的轴功率为院有时需要使f保持为常数或者使f随f按某一非线性221PB=KQ2H2/浊渊2冤函数关系变化袁这时转差率s就不是常数袁转速n与异步电动机定子频率f也就不是严格地成正比变1水泵在C点运行时袁水泵的轴功率为院化遥然而袁在许多实际应用中袁s的变化范围不大遥P=KQH/浊渊3冤c23如果s的变化忽略不计袁则可以认为袁调节定子频B点和C点的轴功率差为院率f1时袁异步电动

6、机的转速n即随之成正比变化遥吟P=P-P=Q(H-H)K/浊渊4冤BC2234泵用交流电机调速方法即水泵在恒速运行情况下袁阀门调节流量比水泵在变速运行情况下用调速来调节流量浪费掉4.1变极调速功率吟P遥异步电动机的转速与极对数的关系如式渊6冤水泵在变速运行时袁流量Q尧扬程H尧轴功率P所示袁如供电频率固定袁改变极对数p可以改变转与转速n之间的关系为院速n袁这种变速是有限的袁一般只有两个转速曰多于三级变速将使电机结构过于复杂袁一般不用遥QnHn2Pn31=0袁1=0袁A=0渊5冤由于不能无级调速袁电机仍然不能

7、运行在最佳工QnHn2Pn32131C1况下袁泵组综合效率不高袁但相对传统的阀门调也3页由上式可知袁流量与转速成正比袁扬程与转节有很大的节能效果遥文献对130MW机组汽机速的平方成正比袁轴功率与转速的立方成正比遥循环水系统Y1250-12型循环泵电机进行变极调速因此袁转速控制比流量控制可以大幅度降低轴功改造袁130MW机组闭式循环水系统袁最佳状态是率袁从而节能遥随着汽机真空度和凝汽器进水温度的变化袁通过改变循环水泵转速来调节循环水水量袁以达到节3水泵变频调速原理能目的袁实现机组最佳经济运行遥4.2转差功率

8、消耗型调速系统变频调速是改变供电电源频率的一种调速方4.2.1调压调速法袁异步电动机的转速n袁当转差率变化不大时袁异步电动机定子和转子的参数为恒定时袁电基本上正比于电源频率袁只要能平滑地调节电源动机电磁转矩M与定子绕组上的电压U2成正比关频率袁就可平滑地调节电动机的转速遥系袁改变定子电压U袁即可改变电磁转矩M袁从而60f改变电动机在一定输出转矩的转速也2页遥那么袁转速1n=(1-s)渊6冤p与负载的关系如何袁是实际工作经常遇到