巧家变频技术在水泵节能控制中的应用

　　制冷女章编号：1SSN变频技术在水泵节能控制中的应用江冰，曾庆钱（广州市穗通冷气装饰工程公司，广东广州510620在工程节能控制中的应用价值频率；转速；变频技术；节能控制1刖目我国工业与民用交流电的频率为固定的50Hz在以前，驱动大功率电机的交流电的频率是难以改变的，现有中央空调系统的水泵电机也大多如此。随着现代大功率晶体管技术的成熟，变频调节技术得以实用化：通过改变输入水泵电机的交流电频率来改变电机的转速，以调整系统水量适应空调负荷的变化在目前阶段，变频调速拖动系统的设计工作主要是在原有拖动系统上的改型设计某体育馆对其机电设施进行部分改造，在中央空调冷冻水泵系统中应用变频技术就是这种工程实例2选型过程21已知条件21.1负载的机械特性：泵类负载属于平方律负载，负载的阻转矩与转速的平方成正比，功率大体上与转速的三次方成正比；21.2工作频率范围要求更低的工作频率/mn= 30Hz，由于负载转矩与转速的平方成正比，所以转速一旦超过额定转速，就会造成电动机的严重过载因此，在变频调速时应禁止在额定转速以上运行，即更高的工作频率/max=50Hz 1.1.3原电动机的容量转速及典型负载图P功耗与频率的关系见，散热效果与频率的关系见综合起来，电动机在低频运行时功率损耗将有22电动机容量的确定在实际工作中，所谓决定电动机容量，是指原选电动机在应用变频技术后是否可以继续使用，而大多数泵类产品都和电动机连成一体，成为整体产品，因此，不用重新选取电动机及计算传动比等23巧家变压器容量的确定由于电动机不会过载，故巧家变压器的容量可以按照产品说明书中相应栏目进行选择24巧家变压器的选型平方律负载在过载能力方面的要求较低，低速运行时负载较轻，转速精度要求不高，所以选型时以价格低廉为主要原则根据以上要求和原则，在本例中选择了380V价格在二万元左右的普通型巧家变压器。

　　3使用效果分析3.1对电动机带负载能力的影响电动机在运行时的发热情况是判断其是否能正常工作的重要标志之一，当电动机在低频下连续运行时，影响其带负载能力的主要因素是温升，而影响温升的因素有：铜损一一由于额定电流不变，所以无变化；铁损一一不论磁滞损耗还是涡流损耗都和频率有关，当频率降低时，铁损将减少；机械损耗一一摩擦损耗和通风损耗都与转速有关，当频率降低、转速降低时机械损耗也将随之降低。

　　一般情况下，电动机的散热主要靠自带的风扇和内部的通风转速下降时，风扇的风量和内部的通风情况都将变差，散热效果下降根据该电动机的功率变化曲线图和温升变化曲线图（见）可以看出，低频运行时，散热效果的下降比功耗的下降快，故总的来说电动机带负载的能力将下降3.2节能计算本例中仍使用原有电动机，数据是：P= 1490r/min，在输出水量相同的前提下，配用巧家变压器前后的电源侧实测数据是：配用巧家变压器前（用阀门调节水量）现就其节能效果计算如下：3.2.1电动机节能计算配用巧家变压器前年消耗电能（按每周工作21小时，每年工作52周计算）配用巧家变压器后年消耗电能W2=该水泵房与低压配电房之间的线路总长为0.5km，铜导线截面为s= 100mm2（铜的电阻率为0.017）配用巧家变压器前后消耗电能计算如下：配用巧家变压器前的线路损耗配用巧家变压器后的线路损耗制冷如每千瓦小时电能的电费按1.05元（广州地区）计算，则年节约电费：采用变频调速供水后，起动电流可以限制在额定电流以内，从而避免起动时对电网的冲击，而且由于泵的平均转速降低了，可以延长泵和阀门等的使用寿命。

　　4小结由以上计算可以清晰地看出，虽然采用变频调节技术来调整电机转速的初投资较高，但在控制器的调节下，电力能耗大大降低，一年节约的电费接近一台55kW巧家变压器的价格，即一年内可收回设备投现在市场上还有成套变频调速给水设备，由微机供水控制器和高效静音巧家变压器组成闭环系统，实现数字模糊控制，操作人员根据泵组的实际情况在显示屏提示下随时改变参数，使泵组处于更优化运行状态；控制器与外部终端进行通讯，用户可以在远离设备的地方进行实时监控，方便管理。在技术要求较高，资金允许的情况下，则可以直接选用这些先进的变频控制系统。