考察部位对节能效果的影响

1.变频调速水泵装置的基本模型 变频调速水泵装置中，能量转换的环节较多，为了便于说明问题，这里首先画出水泵装置的基本模型，如图12-15所示。图中：

UF———变频器，用于将工频电源转换成频率任意可调的变频电源，提供给电动机并调节其转速，其输入功率为P_S，输出功率为P′_S。

图12-15 水泵装置的基本模型

M———电动机，是把电能转换成机械能的装置，也是整个供水系统的动力源。它的输入电功率为P′_S，并在轴上输出机械功率P_L，带动水泵旋转。

P———水泵，是把机械能转换成输送水能的装置，也可以看成是供水的源。它从电动机输入机械功率P_L，并把水池中的水压入输水管道中，以便向用户供水，其输出功率是流体功率P_G。

SP———压力传感器，用于测量供水压力。

2.水泵装置的功率传递关系

（1）流体功率 是水泵装置向用户供水时所消耗的功率，也是水泵的输出功率，用P_G表示。

流体功率P_G的大小取决于管路中的水流量和扬程的乘积，详见下述。

（2）轴功率 即电动机轴上的输出功率，也是水泵的输入功率，用P_L表示。

P_L和P_G间的关系取决于水泵的效率η_P，即(www.xing528.com)

（3）变频器的输出功率 即电动机的输入功率，用P′_S表示。

P′_S和P_L间的关系取决于电动机的效率_ηM，即

（4）系统消耗的电功率 即变频器的输入功率，用P_S表示。

P_S和P′_S间的关系取决于变频器的效率_ηV，即

由于变频器本身的功耗所占比例很小，且和工作频率关系不大，故可以粗略地认为

P_S≈P′_S

3.节能效果的考察部位 当我们讨论水泵变频调速系统的节能效果时，首先必须明确：归根结底，应该由整个系统耗用电能的多少来判定。就是说，在改变频率前后，P_S变化量ΔP_S的大小，才是真正衡量节能多少的指标。

不少文章在分析变频调速的节能效果时，往往只根据扬程特性和管阻特性来进行分析，并得出关于系统节能效果的结论，这是有失偏颇的。从图12_-15和图12-16可知，流体功率P_G是并不能等同于系统的耗电功率P_S的。

此外，对于电动机输入侧的节能，也往往并不为分析者所重视。其实，由于水泵在低速时的阻转矩减小较多，电动机容易处于“大马拉小车”的状态，效率和功率因数都较低。如果不注意调整变频器的各项功能，会影响整个系统的节能效果。反之，正确地预置好变频器的功能，可使电动机处于最佳运行状态，进一步实现节能。

图12-16 水泵装置的能量图