水泵电机节能降耗方法研究
周汝宏
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周汝宏 ,. 水泵电机节能降耗方法研究[J]. 发电技术与研究,2021.1. DOI:10.12721/ccn.2021.157001.
摘要: 水泵电机数量大、分布广,对社会生产和生活有重大影响,随着国民经济的不断发展,水泵电机的应用范围不断扩大,但长期使用可能会锈蚀、汽蚀、腐蚀、损坏,导致水泵的使用效率降低,如何提高水泵电机的效率,应根据实际生产需要,制定合理的降低水泵电机节能降耗方案,对水泵电机节能降耗的改革分析是提高水资源利用率的必然选择,对全面实施可持续发展战略具有积极的影响。目前,我国水泵设计主要遵循传统的模型转换法和转速系数法。从某种程度上讲,这些设计方法都是过时的,因为它们都是基于老泵的设计经验,即不能超过以往设计水平的设计过程,不能突破效率的提高。水泵设计单位不投入资金、不投入人员进行技术、创新能力和水泵设计人员不知道水泵产品的技术含量不高,水泵本身在技术上已经不清洁,节能工作也不起作用,另外,水泵厂只注重经济优势,而忽视了水泵的节能工作,在这方面没有政治支持和财政优惠,因此,水泵生产企业对节约能源、提高水泵效率没有积极性。本文分析了水泵电机节能降耗的实施情况,提出了切实可行的措施,制定了降低节能降耗的可行性方案。
关键词: 水泵电机;节能降耗;实施;无功补偿
DOI:10.12721/ccn.2021.157001
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随着国民经济的不断发展,水泵电机的应用范围不断扩大,但长期使用可能会锈蚀、汽蚀、腐蚀、损坏,导致水泵的使用效率降低,如何提高水泵电机的效率,应根据实际生产需要,制定合理的降低水泵电机节能降耗方案,对水泵电机节能降耗的改革分析是提高水资源利用率的必然选择,对全面实施可持续发展战略具有积极的影响。目前,我国水泵设计主要遵循传统的模型转换法和转速系数法。从某种程度上讲,这些设计方法都是过时的,因为它们都是基于老泵的设计经验,即不能超过以往设计水平的设计过程,不能突破效率的提高。水泵设计单位不投入资金、不投入人员进行技术、创新能力和水泵设计人员不知道水泵产品的技术含量不高,水泵本身在技术上已经不清洁,节能工作也不起作用,另外,水泵厂只注重经济优势,而忽视了水泵的节能工作,在这方面没有政治支持和财政优惠,因此,水泵生产企业对节约能源、提高水泵效率没有积极性。

1 应用水泵电机变频技术的原理

水泵电机都是以一种固定的转速在工作,通过这种电机来对水泵进行驱动,并且利用控制阀来对管道内的流量进行控制。当水流量较大时,电机的运行效率往往容易达到最高水平,一旦管道水流量减少,阀门通过调节转速降低压力,进而实现控制水流量。但是这种情况下,水泵与管道出水量之间的压力差距过大,很容易导致水流带走大量的能量,阀门控制水流量能够有效减轻能量损失。变频调速对水泵电机的控制能够大大缓解这种能量损耗的问题,水泵电机在这种情况下相对来说处在可变速的环境中,水泵产生的特性曲线能够与系统中各种流量的水流量进行压力匹配,有效地降低了传统电机工作过程中的能量损耗,达到节能减排的目的。

2 水泵电机节能降耗的优势

当前,在我国自来水企业生产经营的过程中,变频调速技术得到了越来越广泛的运用,同时良好的经济和社会效益也不断向人们证实了这种技术的优势。经过近年来的运用和探索,更是积累了丰富的经验,在节能这个概念上得到了深入和延伸。当前,水泵电机变频调速技术在运行中稳定性较高,并且在操作中也愈来愈简便快捷,同时随着我国在信息技术领域的飞速发展,水泵电机逐渐实现了微机自动化管理,这又进一步提升了水的生产的效率,同时为提升生产效率奠定了基础,有利于节能增效目标的实现。在变频调速技术使用后,企业在生产过程中的能耗和生产成本都得到了大大的降低,纵然变频调速技术的电力设备和电力设施的投资较大,但是站在长远的经济和社会效益的角度来看,变频调速技术在水泵电机中的运用还是具有较高的经济效益,值得大力推广运用。

3 影响变频调速技术的主要因素

在变频调速技术的应用过程中,对影响变频调速的主要因素进行总结,不难发现其中最主要的因素就是调速这个问题。在变频调速的过程中,水泵电机相对额定频率下的工作模式发生了较大的变动,变频调速的特性曲线等受到影响。超过标准范围的调速不符合节能操作,由此可见变频调速也有一定的范围。由于水泵本身的性质的原因,通常在实际情况中都无法实现所有的水泵电机同时调速,供水系统一般都是通过定速泵结合调速泵的形式来进行供水,这种情况下很容易导致定速泵工作影响调速泵。在定速泵与调速泵之间的型号相同时,调速泵的范围相对变小;当二者不一致时,定速泵与调速泵之间不能相互调换,调速的范围扩大,在电机工作状态相差不大的情况下,电机转速的降低会导致轴功率的下降,如果工作频率向工频或向电机的输出功率出现了偏差,那么将会导致电机的工作效率下降,影响水泵的工作效率。

4 水泵电机变频调速技术的常见应用

电网供应的电源通过变频调速技术后,实现交流电向频率、电压都能够调节的交流电变化,调节后的交流电进入永动机,让永动机在变速的状态下也能稳定运行。在工作实践中,通过变频调速技术进行调频的同时,改变了定子电压,确保转矩不会发生变化,并且又避免了铁芯发热的情况。变频调速技术的常见应用电路主要有以下两种:

2.1交—直—交变频器

在交—直—交变频器中,主要有以下三个部位结构:一是可控硅整流电路,该电路的作用是将电路中的电压和额定评率的交流电路转换为可调节电压的直流电路,二是可控硅逆变电路,该电路的主要作用就是电路输出中的直流电向能够调节频率的交流电转换;三是滤波环节,该组成部分结语整流和你变电路之间,同时是通过无电源电容来对电压、电流在经过整流后进一步进行滤波处理。近年来,我国电子器件以及微机信息技术的不断发展,使得脉冲宽度调节(简称PWM)变频技术相应获得了质的飞跃,这又进一步推动了这种变频器在企业生产中的进一步应用。

2.2交—交变频器

交—交变频器主要由两种并联的整流电路组合而成,通过变频技术对这种整流电路进行电压调节,帮助电压和频率调节后的交流电实现输出。由于交—交变频器实现了直接交换,最大限度减少了电路换流的步骤,降低了电流损耗,但是由于调速的范围较小,且控制的线路复杂,当前在生产实际中得到的应用相对更少。

结 语

总之,随着我国变频调速技术的日趋成熟,在水泵电机参与企业生产中进行运用是符合节能减排号召的重要手段。变频调速技能够降低企业的生产经营成本,为企业带来更大的经济效益,值得在自来水企业中大力推广应用。节能降耗是生活各个领域的普遍共识。节能降耗发动机和水泵是降低供水损失和运行成本,提高资源利用率的必然选择。由于低压变频调速技术和无功补偿装置的安装,不仅可以提高水泵的性能和运行效率,而且可以带来更大的经济效益和环境效益,并朝着低耗能的方向发展。

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