分析变频调速对立式长轴泵(雨水泵)的影响因素

分析变频调速对立式长轴泵(雨水泵)的影响因素

摘要： 立式长轴泵(雨水泵)调速一般是减速问题。当采用变频调速时，原来按工频状态设计的泵与电机的运行参数均发生了较大的变化，另外如管路特性曲线、与调速泵并列运行的定速泵等因素，都会对调速的范围产生一定影响。超范围调速则难以实现节能的目的。因此，变频调速不可能无限制调速。一般认为，变频调速不宜低于额定转速50％，最好处于75％～100％，并应结合实际经计算确定。

本文关键词：变频调速,立式长轴泵,雨水泵,影响因素

    1  立式长轴泵（雨水泵）工艺特点对调速范围的影响

    理论上，水泵调速高效区为通过工频高效区左右端点的两条相似工况抛物线的中间区域OA1A2。实际上，当立式长轴泵（雨水泵）转速过小时，泵的效率将急剧下降，受此影响，  立式长轴泵（雨水泵）调速高效区萎缩为PA1A2[2]（显然，若运行工况点已超出该区域，则不宜采用调速来节能了。）

    因此，最小转速可这样求得：

    由于C点和A1点工况相似，根据比例律有：

    (QC/Q1)2=HC/H1

    C点在曲线H=H0+S?Q2上有：

    HC=H0+S?QC2

    其中，HC、QC为未知数，解方程得：

    HC=H1×H0/(H1-S?Q12)

    QC=Q1×[H0/(H1-S?Q12)]1/2

    根据比例律有：

    nmin=n0×[H0/(H1-S?Q12)]1/2

2定速泵对调速范围的影响

    实践中，供水系统往往是多台立式长轴泵（雨水泵）并联供水。由于投资昂贵，不可能将所有 立式长轴泵（雨水泵）全部调速，所以一般采用调速泵、定速泵混合供水。在这样的系统中，应注意确保调速泵与定速泵都能在高效段运行，并实现系统最优。此时，定速泵就对与之并列运行的调速泵的调速范围产生了较大的影响[2]。主要分以下两种情况：

    2.1同型号立式长轴泵（雨水泵）一调一定并列运行时，虽然调度灵活，但由于无法兼顾调速泵与定速泵的高效工作段，因此，此种情况下调速运行的范围是很小的。

    2.2不同型立式长轴泵（雨水泵）一调一定并列运行时，若能达到调速泵在额定转速时高效段右端点扬程与定速泵高效段左端点扬程相等。则可实现最大范围的调速运行。但此时调速泵与定速泵绝对不允许互换后并列运行。

    3电机效率对调速范围的影响

在工况相似的情况下，一般有N∝n3，因此随着转速的下降，轴功率会急剧下降，但若电机输出功率过度偏移额定功率或者工作频率过度偏移工频，都会使电机效率下降过快，最终都影响到整个水泵机组的效率。而且自冷电机连续低速运转时，也会因风量不足影响散热，威胁电机安全运行。