水泵采用变频异步电动机驱动，保证正常工作状态

控制器将光电、风电转换成380V的交流电，输送给水泵电动机。水泵电动机驱动泵轴，泵轴带动叶轮，旋转的叶轮产生吸力和驱动力，将水从下水库抽到上水库。水泵采用变频异步电动机。水泵调速范围越宽越好，保证抽水高效率、高功率。

1.驱动电动机所需的最小功率P_T

P_T=9.81q_VH （12-13）

在考虑流量损失和过载能力后，选取电动机功率P_e为

P_e=1.3P_T （12-14）

即电动机容量大约为水泵的1.3倍。

2.变频调速原理 交流异步电动机的转速n与频率f成正比。连续调节电动机电源的频率，便能相应地改变电动机的转速，实现无级调速。变频调速由变换器和三相交流电动机组成。图12-13示出变频调速系统。

将变换器中的大功率电力电子器件（如IGBT、MOSFET等）视为开关元件，六个开关器件按三相桥式连接。图12-14示出三相桥式两电平变频器供电连线。

图12-13 变频调速系统(www.xing528.com)

图12-14 三相桥式两电平变频器供电连线

按控制回路的程序指令，以一定的顺序和时间使开关器件导通，输出的线电压波形如图12-15所示。

延长或缩短导通的周期T，可改变输出电压的大小和波形。如果在一个周期内脉冲有多次通过，控制脉冲调节输出，这种控制方式称为脉冲宽度调制（Pulse Width Modulation，PWM）。如果脉冲宽度不等，但按正弦函数分布，称为正弦波PWM控制；如果脉冲宽度相等，称为等脉宽PWM控制；通过控制脉冲幅值来调节输出，称为脉冲幅度调制（Pulse Amplitude Modulation，PAM）。

由变换器驱动的三相异步电动机的调速系统，具有调速范围广、运行可靠、维修简便及传动效率高（95%以上）的优点。可根据光电、风电的大小实行速度控制，达到最经济运行。

光电和风电变化时，功率上下波动，通过变频器，调节水泵电动机转速，使其相应忽高忽低，从而也带来水泵流量忽大忽小；但保证水泵仍能工作在正常状态，在功率降低时，即仍能将水抽上来。这种调节有一个范围，即有一个调节下限。至调节下限时，开启分级水泵，即修二个中间转运水池，水头135m，低功率的分级水泵将水抽到中间转运水池，逐级提升水能，做到不浪费电力。

图12-15 开关顺序与输出电压波形