变频调速水泵装置变速特性试验研究

发布时间：2021-08-24 02:12

　　为探明变频调速水泵系统中水泵、电机和变频器的综合效率与水泵转速间的关系,通过试验得到不同转速对应的流量和综合效率,并基于最小二乘法对所得数据进行拟合分析。结果表明,在泵站实际运行中,标准比例律公式并不适用于所有的频率范围,变频器调频范围在39.0～41.5Hz时,水泵严重偏离高效区运行,效率值在0%～70.4%间急剧上升,调频范围在41.5～50.0Hz时,效率值在82.28%～88.75%间上升速率较缓;针对水泵变频前后频率比与流量、效率比的关系所拟合的关系式的相关系数分别为0.996、0.981,表明拟合关系式具有较高的可靠性,变频前后的转速比与流量比成二次相关关系,与效率比成三次相关关系。该研究结果可为实际工程中变频调速水泵调频范围的计算提供有益借鉴。 

【文章来源】：水电能源科学. 2020,38(06)北大核心

【文章页数】：4 页

【部分图文】：

试验配置示意图

试验测试中，频率50Hz时，电磁流量计指示3.00m3/s，水泵效率80.86%；频率39.1 Hz时，电磁流量计降至0m3/s，水泵不出水，效率0%；频率43.5Hz时，电磁流量计指示1.97m3/s，水泵效率最高88.75%。整体上看，频率在41.5Hz以上时，水泵效率大于80%（图2）。由图2可看出，频率范围在39.0～41.5Hz时，水泵效率处于高速上升状态，但其总体效率依然低于80%，因此不建议变频器在该范围内工作；频率范围在41.5～43.5Hz时，随着变频器频率升高，水泵效率出现缓慢上升的趋势，总体效率在82.28%～88.75%间变化，而到下一个阶段频率范围43.5～50.0Hz时，水泵效率处于稳定状态，处于80.86%～88.75%之间，该范围处于水泵高效区运行，且效率平稳，与水泵设计效率91.65%相比，实际运行效率与设计效率基本持平，表明在该频率范围内对变频器的使用是高效节能的，建议调频范围为46～50Hz。图3为变频前后频率比与流量比、效率比的关系曲线。由图3可知，流量比和频率比并非简单的一次关系，功率比和频率比也不存在简单的三次关系，不满足水泵的相似定律，表明在泵站实际运行中，标准比例律公式并不适用于所有的频率范围，变频器调频范围在39.0～41.5Hz时，水泵严重偏离高效区运行，效率值在0%～70.4%间急剧上升，调频范围在41.5～50.0Hz时，效率值在82.28%～88.75%间上升速率较缓。

图3为变频前后频率比与流量比、效率比的关系曲线。由图3可知，流量比和频率比并非简单的一次关系，功率比和频率比也不存在简单的三次关系，不满足水泵的相似定律，表明在泵站实际运行中，标准比例律公式并不适用于所有的频率范围，变频器调频范围在39.0～41.5Hz时，水泵严重偏离高效区运行，效率值在0%～70.4%间急剧上升，调频范围在41.5～50.0Hz时，效率值在82.28%～88.75%间上升速率较缓。3.2 数据拟合

【参考文献】：
期刊论文
[1]基于两层协调模型的多级扬水灌区供水调配优化[J]. 姜瑶,熊吕阳,姚付启.  农业机械学报. 2019(05)
[2]基于最小二乘法的线性与非线性拟合[J]. 莫小琴.  无线互联科技. 2019(04)
[3]开式系统中水泵变频调速运行特性实验研究[J]. 赵加宁,宋一平.  煤气与热力. 2016(08)
[4]水泵变频能耗的试验研究[J]. 邹同华,马淑媛.  流体机械. 2011(10)



本文编号：3359068