水泵調速時的單片機綜合服務網ISDN撥入電話（010）62770940能技術是一項集現代先進電力電子技術和計算機技術于一體的高效節能技術。自80年代世界各國將其投入工業應用以來，它顯示出了強勁的競爭力，其應用領域也在迅速擴展。現在凡是可變轉速的拖動電機，只要采用該項技術就能取得非常顯著的節能效果。國家科委十分重視這一技術的推廣工作，已在1995年將其列入國家級重點推廣的科技成果項目。

　　隨著我國工業生產的迅速發展，電力工業雖然有了長足進步，但能源的浪費卻是相當驚人的。‘據有關資料報導，我國風機、水杲、空氣壓縮機總量約4200萬臺，裝機容量約1.1億千瓦。但系統實際運行效率僅為30 40%，其損耗電能占總發電量的38%以上。這是由于許多風機、水泵的拖動電機處于恒速運轉狀態，而生產中的風、水流量要求處于變工況運行；還有許多企業在進行系統設計時，容量選擇得較大，系統匹配不合理，往往是“大馬拉小車”，造成大量的能源浪費。因此，搞好風機、水泵的節能工作，對國民經濟的發展具有重要意義。

　　1水泵調速運行的節能原理為水泵調速時的全揚程特性（//-P）曲線。用閥門控制時，當流量要求從<減小到<，必須關小閥門。這時閥門的磨擦阻力變大，阻力曲線從K移到尺‘，揚程則從上升到//，運行工況點從4點移到B點。

　　用調速控制時，當流量要求從（，減小到由于阻力曲線不變，泵的特性取決于轉速。如果把速度從，降到運行工況點則從4點移到C點，揚程從下降到//2.根據離心泵的特性曲線公式：Q使用工況點的水壓或流量（mVs）；H使用工況點的揚程（m）；r輸出介質單位體積重量（kg/m3）；V使用工況點的泵效率。

　　可求出運行在B點泵的軸功率和C點泵的軸功率分別為：也就是說，用閥門控制流量時，有功率被損耗浪費掉了，且隨著閥門不斷關小，這個損耗還要增加。

　　而用轉速控制時，根據流量P、揚程//、功率/>和轉速W之間的關系，有：由（5）式可知，流量與轉速yv的一次方成正比；揚程w與轉速的平方成正比；軸功率p與轉速的立方成正比，即功率與轉速成3次方的關系下降。如果不是用關小閥門的方法，而是把電機轉速降下來，那么在轉運同樣流量的情況下，原來消耗在閥門的功率就可以全避免，從而獲得中BC區域大小的節能效果，這就是水泵調速節能原理。

　　變頻調速的基本原理是根據交流電動機工作原理中的轉速關系：P電機的極對數；s一轉差率。

　　由（6）式可知，均勻改變電動機定子繞組的電源表1采用變頻調速前后性能參數對比數電機運行電流/A電機運行頻率/Hz水泵出口壓；力/MPa有功功率/kW功率因數閥門開度/%閥門調節變頻調節110表2采用變頻調速器前后節能效果對比時硫酸產量/t總用電量/ kwh平均耗電量/kwh/月每月節電效率/%備注1996年359603385882821553采用變頻器后（下轉第44頁）四通工控A-B軟起動器經銷商（010）62626144頻率/，就可以平滑地改變電動機的同步轉速。電動機轉速變慢，軸功率就相應減少，電動機輸入功率也隨之減少。這就是水栗變頻調速的節能作用。

　　2水泵變頻調速控制系統的設計變頻調速器的控制可以是自動的，也可以是手動的。目前，國內在水泵控制系統中使用變頻調速技術，大部分是在開環狀態下，即人為地根據工藝或外界條件的變化來改變變頻器的頻率值，以達到調速目的。本水S變頻調速控制系統設計，根據工廠生產工藝上所需冷卻水供水要求，考慮若干方面的因素，采用閉環調速控制。本水泵變頻調速控制系統原理框圖如所示。

　　水泵配用功率lkW，流量792m/h，軸功率80.3kW，揚程32.3m.電動機功率llOkW，額定容量160kVA，額定電流210A.一般用于連續運轉的混合的變頻器容量選擇的基本方法是：變頻器額定輸出電流大于1-1倍電動機的額定電流。

　　力，并將壓力信號變換為4~20mA的標準電信號，再輸入調節器。

　　系統的控制過程為：由壓力測量變送器將水管出口壓力測出，并轉換成與之相對應的4~20mA標準電信號，送到調節器與工藝所需的控制指標進行比較，得出偏差。其偏差值由調節器按預先規定的調節規律進行運算得出調節信號，該信號直接送到變頻調速器，從而使變頻器將輸入為380V/50Hz的交流電變成輸出為~380V/0~ 400Hz連續可調電壓與頻率的交流電，直接供給水泵電機。

　　3運行效果分析水泵電機裝上變頻調速器后，節能效果非常顯著，經過實測，比未裝變頻器節約53%左右的電能，而且生產工藝穩定。采用變頻調速器前后實測的有關數據如表1、表2所7K.從表中數據對比結果分析可知：節能效果非常顯著，采用變頻調速技術后，提高了電機的功率因數，減少了無功功率消耗。月平均節約電能31918kW.h，月平均節電率為53%，按目前工業電價0.67元/kW.h計，每月可以產生直接經濟效益2萬余元，具有明顯的經濟效益。

　　采用變頻調速技術后，電機定子電流下降64%，電源頻率下降40%，水泵出水壓力降低57%.由系統設置畫面的主要功能是：操作員登錄、配置用戶及密碼修改，并可對各注水泵、電機的優先啟停進行設置，同時還可以設置工藝過程的有關參數。

　　在儲水罐控制畫面上可實時顯示儲水罐的液位狀態，對1、2、3號儲水罐的液位上、下限設有報警功能。當某儲水罐液位越限時，工控主機將發出報警信號，畫面上相應位置有報警燈閃爍，以及時提示操作人員采取相應措施。

　　注水泵、電機控制畫面顯示5個編號按鈕，單擊其中某一按鈕，即進人到相應的注水泵、電機畫面（三級畫面），該畫面顯示注水滎、電機的運行狀態。正常工況下，注水泵、電機日夜不停地運轉。當溫度信號越限時，工控主機發出報警信號，如果溫度繼續上升，直至超過上上限時，主機將輸出信號切斷電機電源。當測到潤滑油流量不足或無流量信號時，主機也發出相應報警信號，以提示操作人員及時處理。

　　報表輸出畫面可供選擇的報表打印按鈕有：打印即時數據報表、打印歷史數據報表、打印單日注水量清單、打印單月注水量清單等。用戶可根潔需要單擊相應的按鈕。

　　用戶通過選擇數據通訊畫面上的相應按鈕，可將實時數據文件或歷史數據文件傳至信息中心或上層計算機管理系統。

　　系統幫助包括一級畫面、二級畫面及三級畫面的操作說明，以及緊急停機和事故處理操作說明，其目的是幫助用戶盡快掌握和應用該系統軟件的全部操作功能。

　　若用戶要求退出監控系統，可進入到退出系統畫面，在單擊退出系統按鈕時，系統將檢查操作員的權限，只有達到退出系統的權限時，才能正確退出系統。

　　本文在分析研究油田聯合站注水系統生產工藝的基礎上，采用ADAM系列智能模塊、PC-工控機以及美國DE公司生產的射頻導納物位計等儀表，設計完成了注水過程自動控制系統，并將其應用于油田聯合站。該系統的主要特點是：操作畫面友好、系統功能強、運行穩定可靠，實時監控軟件包括有多級操作畫面，可實時動態地顯示各工藝參數和綜合信息，并采用VB5.0編制打印報表軟件，克服了當前工控系統打印輸出報表功能單調、不能滿足用戶要求的缺點。該系統具有實際推廣應用價值。