Частотно-регулируемый привод для водяного насоса

Частотно-регулируемый привод для водяного насоса

Во многих заводов в промышленной сфере, эти насосы, такие как погружной насос, Способа Водяной насос, LYE насос, едином корпусе насоса, Дредж Ash шламовый насос, песок Земснаряды насос, песок шламовый насос, флотационной машины нагнетательный насос, Mine шламовый насос, Пенный насос и т. Д., Составляют систему трубопроводов с двигателем, трубопроводом и другим оборудованием. Из-за разнообразия компоновки системы трубопроводов и особых требований производственного процесса часто возникают следующие условия или проблемы: (1) давление на выходе из трубопровода изменяется с перепадом давления процесса; (2) расстояние транспортировки по трубопроводу зависит от изменения расстояния; (3) высота транспортировки по трубопроводу изменяется с перепадом высот; (4) сезонные колебания или высокая и низкая максимальная разница во времени; (5) зарезервированный запас рабочих параметров насоса слишком велик, что приводит к отклонению насоса от расчетной точки в приложении.

Традиционные решения включают в себя регулировку клапана нагнетательного трубопровода, регулировку скорости гидравлической муфты, регулировку скорости вращения двигателя с изменяющимся полюсом, регулировку скорости вращения полюса двигателя и т. Д. Однако все они имеют недостатки, связанные с низким КПД, небольшим диапазоном регулировки, низкой скоростью, плохой регулировкой и много недостатков. В настоящее время наиболее эффективным и популярным методом регулировки скорости насоса является метод управления преобразованием частоты. Практика говорит нам, что VFD может сэкономить 20-30% энергии системы.

1. Основной принцип частотно-регулируемых приводов (VFD)

Соотношение между скоростью n и электрической частотой источника питания f, числом пар магнитных полюсов p, скоростью скольжения s асинхронного двигателя составляет n = 60f (1-с) / p. Когда скорость скольжения s не сильно изменяется, скорость n асинхронного двигателя в основном пропорциональна частоте f, и скорость двигателя можно плавно изменять, непрерывно регулируя частоту. Регулирование скорости переменного тока, осуществляемое инвертором, генерирующим переменный ток и напряжение переменного тока, подаваемое на двигатель переменного тока, называется преобразователем частоты.

Преобразователи частоты являются типичным методом регулирования скорости двигателя переменного тока, который подходит не только для асинхронного двигателя, но и для синхронного двигателя. Регулирование скорости с переменной частотой имеет преимущества непрерывного регулирования частоты, бесступенчатого регулирования скорости, большого диапазона регулирования скорости, жестких механических характеристик, превосходной стабильности скорости и высокой эффективности.

Рисунок 1. Система контроля частоты

2. Применение технологии VFD в водяном насосе.

2.1 Принцип работы водяных насосов

В соответствии с теорией гидромеханики, расход Q насоса, напор H, мощность P вала, частота вращения n имеет следующее соотношение: расход Q пропорционален скорости вращения n, напор H увеличивается с квадратом скорости n; Мощность вала P увеличивается с кубом скорости n.

2.2 Эффект регулирования скорости насоса

Когда кривая насоса пересекается с кривой системы трубопроводов, точка пересечения является точкой ее рабочего состояния, как показано на рис. 2 для точек A и B. Если насос работает с определенной постоянной скоростью, поток может регулироваться только выпускным клапаном. Когда расход уменьшается, напор насоса движется вверх по кривой, как показано на рис. 2, А и С. В это время регулировка клапана эквивалентна увеличению потери сопротивления трубы для достижения эффекта уменьшения потока и давление на выходе конца трубы. Таким образом, снижение мощности вала двигателя ограничено.

Изменяя скорость водяного насоса, то есть скорость насоса регулируется от n1 до n2, рабочая точка насоса перемещается из точки A на рисунке 2 вдоль кривой системы трубопроводов в точку B. Это может быть интуитивно понятно. пришел к выводу, что скорость потока и напор уменьшаются соответственно. Как показано в таблице 1, если частота снижается на 5 Гц, скорость уменьшается на 10%, расход уменьшается на 10%, напор уменьшается на 19%, а мощность двигателя уменьшается на 27%. , Когда частота уменьшается на 10 Гц, скорость уменьшается на 10%, а поток уменьшается. 20%, напор снизился на 36%, а мощность двигателя снизилась на 49%. Эффект регулирования преобразования частоты и энергосбережения очень значительный.

Таблица 1. Таблица изменения частоты регулировки мощности

2.3 Уведомления для VFD водяных насосов

2.3.1 Регулирование скорости насоса должно адаптироваться к изменению рабочих условий и обеспечивать постоянную работу насоса в зоне высокой эффективности, поскольку любая точка на кривой насоса может быть изменена на другое рабочее состояние в соответствии с теоремой подобия после регулировки скорости. Выбор рабочей точки в рабочей точке зоны высокой эффективности кривой насоса или рабочей точки, полученной путем преобразования подобия зоны высокой эффективности, позволяет насосу работать эффективно и достичь цели энергосбережения.

2.3.2 Регулировка скорости насоса подходит не для всех систем. В приложениях с высоким статическим напором замедление насоса может привести к возникновению вибраций и возникновению проблем с производительностью. Для систем, в которых статическая головка представляет большую часть общей головки, следует соблюдать осторожность при принятии решения о том, использовать ли ЧРП.

3 Комбинация VFD и PMSM - новый тренд энергосбережения

Сегодня инженеры-конструкторы и владельцы оборудования начинают устанавливать решения для двигателей с постоянными магнитами для насосов, потому что они меньше и эффективнее. Мы разработали новую программу управления VFD, в которой используется технология согласования нагрузки, которая позволяет двигателю работать только при необходимости, экономя энергию и снижая износ оборудования. Комбинация VFD и PMSM - это новое направление энергосбережения.

4. Характеристика продукта

4.1 Экономия энергии

Система VFD управляет двигателем и автоматически регулирует нагрузку двигателя, чтобы двигатель работал в экономичном режиме для достижения эффекта энергосбережения.

4.2 Снижение эксплуатационных расходов

Система может значительно снизить энергозатраты двигателя, снизить влияние на оборудование после запуска преобразования частоты, а также снизить объемы технического обслуживания и ремонта, поэтому эксплуатационные расходы будут значительно снижены.

4.3 Улучшить точность контроля давления

Система управления переменной частотой имеет возможность точного контроля давления, что эффективно улучшает качество работы системы.

4.4 Продлить срок службы мотора

Начиная с пускового двигателя с частотой 0 Гц время ускорения запуска инвертора можно регулировать, чтобы уменьшить воздействие на электрические и механические компоненты двигателя при запуске, чтобы повысить надежность системы и продлить срок службы двигателя. Кроме того, преобразователь частоты может эффективно снизить пиковое значение пускового тока до минимума и может снизить воздействие на сеть и другое электрооборудование.

4.5 Продлить срок службы насоса

Для шламового насоса, который доставляет жидкости с частицами, срок службы мокрых частей насоса обратно пропорционален кубической скорости насоса. Если скорость уменьшится на 10%, срок службы увеличится на 30%.

4.6 Уменьшить шум двигателя

В соответствии с рабочим состоянием двигателя скорость работы двигателя, очевидно, замедляется после установки регулировки скорости преобразования частоты, поэтому шум работы двигателя эффективно снижается.