浅析变频技术在电机水泵中的应用

摘要：伴随着社会经济的高速增长与科技技术的提升，变频技术被广泛应用。在电机控制中，变频技术正逐步取代定频技术，成为了电机控制的主要技术。加快变频技术的研究及在电机控制的应用速度已经成为了变频技术发展趋势，同时也对变频技术的水平提出了更高的要求。

关键词：变频技术；电机水泵；节能效益；应用 1变频技术的特点和含义

交流电压型变频器是变频技术的关键技术环节，体现了其特点及含义。主要由整流单元、滤波单元、逆变单元、制动单元、驱动单元、检测单元及控制单元等部分组成的。整流单元用于电网的三相交流电变成直流。可分为可控整流和不可控整流两大类。可控整流由于存在输出电压含有较多的谐波、输入功率因数低、控制部分复杂、中间直流大电容造成的调压惯性大相应缓慢等缺点，随着PWM技术的出现可控整流在交流变频器中已经被淘汰。不可控整流是目前交流变频器的主流形式，它有2种构成形式，6支整流二极管或6支晶闸管组成三相整流桥。滤波单元主要采用大电容滤波，直流电压波形比较平直，在理想情况下是一种内阻抗为零的恒压源，输出交流电压是矩形波或阶梯波，这是电压型变频器的一个主要特征。

2水泵运行中存在的问题

一般来说，造成水泵能耗过大的原因中，除了机器本身内部零位件磨损以及安装精度不够等外，也与水泵性能未能高效利用有关。在充分运用水泵性能并促使水泵对工作任务做出适应的情况下，可充分采用变频调速技术，以提高电网的功率因数、电动机能效比，更多的节约能源。变频调速技术应用于水泵运行时，除了需要根据需要选择具有更好适应性的变频解决方法外，变频调速实际效果还与水泵质量、连续工作周期、有形损耗、适配电动机功率等有关。在水泵运行过程中过多重视变频设备的性能，对水泵的适用性、维护、轮替等重视程度不够，

减弱变频效果的同时，也对水泵造成损耗，面对于此，日常运行过程中应予以充分重视。

3变频技术在电机水泵中的应用

目前来说，由于供水设备控制方式众多，其中应用较多为单片微电机水泵路控制方式、逻辑电子电路控制方式、ID调节器和带PLC控制方式。（1）单片微电机水泵路控制方式相对于逻辑电子电路控制方式来说，在性能方面占有优势，但这种方式受到一定的局限，一旦出现问题需要通过修改电路才能得到解决。（2）逻辑电子电路控制方式。这些控制方式成本较低，但其装置具有一定的局限性，控制精度和抗干扰性能均达不到要求。（3）PID调节器和带PLC控制方式。这种控制方式具有许多优点，比如可利用电机的调速使水压发生变化；当压力信号在程序中被接收以后，利用PID调节器可以计算出相应的结果，并将变频信号传回。通过这种方式进行变频调速，实现了恒压供水，大幅度地降低设备投资成本。通过对比分析，笔者选用了PID调节器和带PLC控制方式。在电机水泵设计中，选取多台电机水泵组成一个泵站组。在各个泵出水管中均设置手动阀门，以实现水量的调节，保证水泵以后维修的方便性。水泵设计一般为三台，这样能够确保协调工作，满足供水需求。PID调节器和带PLC控制方式设计连接如下：PLC与PID调节器相互连接，再将PID调节器与变频器连接，再利用信号传输至传感器，在传感器作用下，泵站才能发挥供水管网，的作用。同时，还可以通过压力传感器将供水管网的压力传送给PID调节器，这样形成一个循环性的过程。电机水泵系统一般由变频器和压力传感器两个部分组成，其数量均为两台，一台变频器控制2#和3#两台水泵。通常来说，1#泵运转处于工频模式，而2#和3#两台水泵需要结合用水需求，通过变频器来调整。在白天，其用水量最小时，不能满足1#泵工频运转要求，因此，在白天按照供水要求，可以同时投入使用1#泵和2#泵。若用水量很小，可以使用1#泵工频，同时要求2#泵启动变频状态，以避免2#泵转入工频状态。而在3#泵中使用变频器，在压力不变情况下，改变系统供水量。但如果同时投入使用这三台泵，可以满足最大供水要求。若在电机水泵系统运行中还不能满足供水要求，可通过变频器的设定功能自动退出系统，这样可以确保三台水泵同时工频运行，以达到最大供水量的目的。

4变频调速技术应用于水泵节能策略 4.1根据需要选择合适的变频技术

在水泵节能改造上，优先可采用变频调速进行改造，其对泵站的运行稳定性、节能性能等方面带来的好处显而易见。一般来说，也不能单纯的注重水泵节能性能，而忽视改造成本问题，水泵改造成本过高，会占用设备维护、管道铺设、配套设备等方面的成本。所以水泵节能改造以经济适用性为前提，合理选择变频调速技术。另外，在电网电压电流存在较大的起伏波动时，为了充分保障水泵的使用寿命，则可采用变频调速技术进行改造，一方面，可起到较好的节能效果，改善了电网电源质量，另一方面，也可充分的保护设备工作的稳定性，避免起伏波动较大电压电流对水泵电动机核心组件产生冲击，造成设备损毁，尤其是保护电路无法有效发挥作用的情况下，更需为水泵电动机设备增加安全保护。

4.2完善变频技术提升电机水泵工作效率

电机水泵在应用变频技术后，应当对其振动状况进行较为详细的记录与检测，通过对频段实际情况的掌握，一旦发生超出标准范围的情况及时设置系统，保证电机水泵的正常运行。在实践中，将变频技术应用在电机水泵中能够改善其系统的稳定性与安全性，从而实现经济效益最大化，工作人员首先对已经使用的电机水泵进行调控，使其工作情况更加稳定，最大程度提升电机水泵的自动调节能力。通过对输出功率及负载的调整，降低资源流失，提高工作效率。除此之外，电机水泵自身的能耗得以控制外，还能够节省30%以上的能源损耗，有效减少机组负荷，保障电机水泵的使用寿命与性能。变频技术的良好应用使电机水泵在工作中产生自我保护的优势，从而提升自身使用寿命。

4.3注重设备维护保养

变频技术的运用虽然会增强水泵运行的稳定性，但并不能充分的消除设备故障率，尤其是在工业领域，精密设备在恶劣的工作环境下，一般是需要进行全面深入的检修、维护，来延长设备连续工作期限，减少设备故障停机时间。一般来说，对设备的维护保障首先需要进行定期或计划检修，对核心组件、次要部件，按照理论连续工作周期及工作强度，定时进行点检、故障排查、注油润滑、清洗

等，保证机械设备能时刻保持稳定状态。其次，对设备工作中出现的异常震动、噪音、运行电流异常、压力流量异常等状况，应当予以充分重视，及时进行故障排查，确保设备工作质量，提高设备运转率。而对设备配套的变频调速器控制主板进行定期除尘，检查接插件、端子的紧固情况等。同时积极改善设备运行环境，保持环境整洁，提高设备运行的可靠性。

结语

变频技术在电机水泵中的应用有利于提高使用企业的节能降耗水平，其不仅能够应用在水处理行业中，还能够应用在不同电流领域。因此，变频技术随着社会的发展受到众多行业的广泛应用。将变频技术应用在水处理行业中能够提升其经济利益，通过合理配置资源的方式降低损耗，通过对电机水泵的有效控制，保证其稳定工作。

参考文献

[1]朱利欢.电机水泵变频调速技术的应用探微.装备维修技术，2019（03）. [2]梁盛辉.变频技术在电机水泵中的应用探讨.城市建设理论研究（电子版），2019（22）.

[3]李巍.变频调速技术在风机、水泵节能改造中的应用.建材发展导向（下）,2019(7).

[4]朱益飞.变频调速技术在注水泵节能降耗工作中的应用.变频器世界,2019(2).