分析變頻調速對立式長軸泵(雨水泵)的影響因素

摘要： 立式長軸泵(雨水泵)調速一般是減速問題。當采用變頻調速時，原來按工頻狀態設計的泵與電機的運行參數均發生了較大的變化，另外如管路特性曲線、與調速泵并列運行的定速泵等因素，都會對調速的范圍產生一定影響。超范圍調速則難以實現節能的目的。因此，變頻調速不可能無限制調速。一般認為，變頻調速不宜低于額定轉速50％，處于75％～100％，并應結合實際經計算確定。

1  立式長軸泵（雨水泵）工藝特點對調速范圍的影響

理論上，水泵調速高效區為通過工頻高效區左右端點的兩條相似工況拋物線的中間區域OA1A2。實際上，當立式長軸泵（雨水泵）轉速過小時，泵的效率將急劇下降，受此影響，立式長軸泵（雨水泵）調速高效區為PA1A2[2]（顯然，若運行工況點已超出該區域，則不宜采用調速來節能了。）

因此，最小轉速可這樣求得：

由于C點和A1點工況相似，根據比例律有：

(QC/Q1)2=HC/H1

C點在曲線H=H0+S?Q2上有：

HC=H0+SQC2

其中，HC、QC為未知數，解方程得：

HC=H1×H0/(H1-S?Q12)

QC=Q1×[H0/(H1-S?Q12)]1/2

根據比例律有：

nmin=n0×[H0/(H1-S?Q12)]1/2

2定速泵對調速范圍的影響

實踐中，供水系統往往是多臺立式長軸泵（雨水泵）并聯供水。由于投資昂貴，不可能將所有 立式長軸泵（雨水泵）全部調速，所以一般采用調速泵、定速泵混合供水。在這樣的系統中，應注意確保調速泵與定速泵都能在高效段運行，并實現系統。此時，定速泵就對與之并列運行的調速泵的調速范圍產生了較大的影響[2]。主要分以下兩種情況：

2.1同型號立式長軸泵（雨水泵）一調一定并列運行時，雖然調度靈活，但由于無法兼顧調速泵與定速泵的高效工作段，因此，此種情況下調速運行的范圍是很小的。

2.2不同型立式長軸泵（雨水泵）一調一定并列運行時，若能達到調速泵在額定轉速時高效段右端點揚程與定速泵高效段左端點揚程相等。則可實現范圍的調速運行。但此時調速泵與定速泵不允許互換后并列運行。

3電機效率對調速范圍的影響

在工況相似的情況下，一般有N∝n3，因此隨著轉速的下降，軸功率會急劇下降，但若電機輸出功率過度偏移額定功率或者工作頻率過度偏移工頻，都會使電機效率下降過快，最終都影響到整個水泵機組的效率。而且自冷電機連續低速運轉時，也會因風量不足影響散熱，威脅電機安全運行。

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