1、前言
水泵調速技術已經存在多年，早期主要是一些低壓水泵采用低壓變（biàn）頻器（qì）進行調速，因為成本不高，所以采用比較普遍。而對於高壓水（shuǐ）泵的調速，早期還大多是采用（yòng）液（yè）力偶合器、串級調速等傳統方法來實現。隨著高壓大功率變頻器的出現，目前采用高壓變頻器對高壓水泵進行調速逐漸成為一種趨勢。由於高壓變頻（pín）器（qì）目（mù）前成本相對（duì）較高，許（xǔ）多供水（shuǐ）行業的人士出於投資回收考（kǎo）慮，對水泵調速這項技術本身（shēn）及其可（kě）以取得（dé）的效益都比較關心，經常有（yǒu）如下一些疑惑：
a供水係統一般多台水泵並聯（lián）運行，設（shè）計原則是同壓頭水泵（bèng）並聯，同流量水泵串聯。而調速泵速度降低後，按一般常理認（rèn）為，其輸出（chū）水（shuǐ）壓將降低，那麽調速泵如（rú）何再與（yǔ）其他工頻泵並聯，是（shì）否有內（nèi）耗（hào）存在？
b常說水泵流量和轉速成正比，壓力和轉速平方成正比，其功率則和轉速立方成（chéng）正比，也就（jiù）是說水泵的功耗是按流量的立方關係變化的，假設水泵流量調到一半時，水泵的軸功率隻有滿流量時的12.5%，省電應達到87.5%，可為什麽實際係統的節能效果遠不是這樣？到底怎樣預估一個水（shuǐ）泵調速係統的節能潛（qián）力？
c調速水泵和工頻水泵並（bìng）聯運行時，調速水（shuǐ）泵能否無限製往下調（diào）速？調速泵是不是轉速到0時流量才為0？並聯工頻水泵會不會過（guò）流？調速泵會不會水流倒慣？調速時應注意什麽問題？
d水泵調速方法有哪些？究竟什麽方式比（bǐ）較可取？對水泵進行調速改造，除（chú）了節能（néng），到底還能有什麽其他效益？

本文將從水泵的工作特性出發，解釋和回答這些（xiē）問題，不對之處，歡迎專家指正。

2、水泵的工作特性

圖（1）
　　水泵定（dìng）速工作時，工作（zuò）特性如圖（1）所示。曲線①為水（shuǐ）泵按轉速N1定（dìng）速工作時的Q-H曲線，曲線②③為管路（lù）特性（xìng）曲線。
　　在第一種負載工況下，水泵（bèng）工（gōng）作在A點，流量（liàng）為Q1，壓力為H1。當流量（liàng）減為Q2時，水壓將上升到H2，水泵工作在（zài）B點。水壓的（de）上升，一方麵存在不必要的電耗，另一方麵也可能威脅到供水管網的安全。
從水泵定速工作特性曲（qǔ）線看出，盡管水泵工作轉速不變，但隻要管（guǎn）網特（tè）性發（fā）生變化（曲線②變為曲線③），那麽水泵的工作點是發生變化的，其流量和壓力也隨（suí）之變（biàn）化。換言之，水泵的輸出壓力並不隻是轉速的單值函數（shù）。
　　在（zài）自來水行業，流量的（de）減少是因為夜間用戶關閥，管網特（tè）性曲線發生了變化，曲線②變（biàn）為（wéi）曲線③，流量由Q1降為Q2。為了（le）防止管網水壓的上升威脅到（dào）管網（wǎng）安全，可以（yǐ）調節水泵出口閥門（mén）或（huò）者改開小泵。
　　在一些化工生產、製冷（lěng）等行業（yè），流（liú）量（liàng）的減少是因為生產工藝的需要，這時可以（yǐ）調節水泵輸出閥門，人為改變管網特性，使（shǐ）水（shuǐ）泵工作點由A點變到B點，從而達（dá）到主動調節流量的目的（de）。

圖（2）
　　圖（2）示出了水泵調（diào）速運行時（shí），水泵工作特性的變（biàn）化情況，曲線①②③分別為水泵按N1 、N3和N2三種速度運行時（shí）的特性（xìng）曲線，曲線④⑤為管網特性曲線。如果管網特性不變，保持為（wéi）曲線④，水泵由N1轉速（sù）調節到N2速運行時（shí），水泵（bèng）的（de）工作點（diǎn）將由（yóu）A點變到B點，流量和水壓分別變到Q2和H2，它們都隨著轉速的下降而下降。負載特性不變時，水泵的流量Q、水壓（yā）H、軸功率P和轉速N之間滿（mǎn）足如下關係：
Q∝N，H∝N2,P∝N3。
　　但（dàn）如果是外界因素導（dǎo）致管網特性發生變（biàn）化（由曲線④變為曲線（xiàn）⑤），使得（dé）流量（liàng）減少為Q2，但又要維持水壓不變，這時水泵可以將速度調節到N3運行，從工作曲線中可以看出，水泵的轉速和輸出流量下降，但水泵的輸出壓力卻保持不變，這就是為什麽流（liú）量（liàng）變化時，可以通過調節水（shuǐ）泵轉速實現恒壓供水的理論依據。這種情況下，由於管網特性的改變，水泵的流量Q、水壓H、軸功率P和轉速N之間不再滿足Q∝N、H∝N2、P∝N3的關係，並不是（shì）轉速下降其水壓就下降，水泵速度下降且其（qí）分擔的流量下降後，隻要其輸出水壓不變，就可以和其他高速水泵並聯（lián）運行。

3、水泵調速運行的軸功率
3．1管路特性不變
　　管路（lù）特性不變時，水壓（yā）隨流量的變化而變化，調速時隻對流量作要求，對水壓不作（zuò）要求，這時水泵（bèng）的工作情況如圖（3）所示：

圖（3）
　　從圖可見，需要流量下降時，將水泵（bèng）速度由N1下調為N2,則水泵工作點由A點變為（wéi）B點，流量由Q1變為Q2，壓力由H1變為H2，水泵在A、B兩個工作點的輸出功率PA和PB分別為:　　　　　　　　　　 PA=H1×Q1, PB=H2×Q2　　

　　從上式看出，如果（guǒ）轉速降為50%，則水泵輸出功率下降為12.5％；如果在A、B兩點水泵的效率差別不大，則水泵（bèng）的輸入功率也大大（dà）下降。
3．2調速時要求水壓恒定

圖（4）
　　在圖（4）這（zhè）種工況下，水泵速度由N1調（diào）到N2,工作點由（yóu）A點變到B點，流量由Q1變到Q2，水壓保持不變，H1＝H2。水泵在A、B兩（liǎng）點的輸出功率（lǜ）PA＝H1×Q1，PB＝H2×Q2。
　　　　　　　　 PAPB = H1×Q1H2×Q2 =Q1 Q2
　　這種情況下，水泵輸出功率和流量成正比。（注意：水泵輸出功率不（bú）和轉（zhuǎn）速成正比，因為管路特性已變（biàn）化，Q1不正比於N1，Q2不正比於N2。）這種工況下類似自來水行業。用戶用水量（liàng）由Q1下降為Q2（用水量（liàng）下降是用戶（hù）關閥（fá）引起的管路特性發生變（biàn）化，由特性曲（qǔ）線（1）變（biàn）為曲（qǔ）線（2）仍需水壓保持恒定。

4、水泵調速運行（háng）的節能效益（yì）
4．1管路特性不變

圖（5）
　　外部（bù）管路特性不變（biàn）。如果通過水泵調速方式改變流量，按（àn）工（gōng）作點由（yóu）A點降到B點；如果水泵定速運（yùn）行，通過閥門改變流量，則水泵從A點變為C點。水泵在B、C兩工作點的輸出功率和輸出功率差分（fèn）別為：PC=H3×Q2, PB =H2×Q2；
假設水（shuǐ）泵在B、C兩點效率差別不大，都約（yuē）為η，則調速方式相對於（yú）關閥方式，節能效益　　　　　　　　 ΔP＝(H3－H2) Q2 η 。
4．2管路特性（xìng）變（biàn）化而調速時要（yào）求水壓恒定

圖（6）
　　流量由Q1變為Q2時，如果水泵定速運行，工作點將由（yóu）A變為C點；如果通過調速方（fāng）式，水泵（bèng）工作點將由A變為B點。水泵在B、C兩點的輸出功率差為： PC－PB＝（H3－H2）×Q2。假（jiǎ）設水泵在B、C兩個工作點的效率差別不大，都為η，則（zé）水泵輸入功率差
ΔP＝(H3－H2) Q2 η 。
5、水泵調速運行節能效益計算實例（lì）
　　水泵調速節能（néng）效益與（yǔ）水（shuǐ）泵的特性、運行方式、電費水平（píng）等多種因素有關，由於這（zhè）些因素在不（bú）同場（chǎng）合下千差萬別，計算節能效益時（shí）對工況作如（rú）下假設：
水泵功率為1000KW，年運（yùn）行時間8000小時，其中1600小時（即20%時間）為100%流量，4000小時（即50%時間）為70%流量（liàng），2400小時（即30%時間）為50%流（liú）量，調速裝置效率為96%，假設水（shuǐ）泵（bèng）流量Q和壓力H在采用閥門調節流量時近似滿足如下關係：H=A-(A-1)Q2，其中A為水泵出口封閉時的出口壓力，假設為140%，假設電費為1元/度。
5．1采用閥門調節時電耗計算
　　采（cǎi）用閥門調節流量時，功耗等於流量Q和壓力（lì）H的乘積。各種流量的功耗計算如下：
　　　　 P100%=1000KW
　　　　 P70%=1000×0.7×（1.4-0.4×0.7×0.7）=842.8KW
　　　　 P50%=1000×0.5×（1.4-0.4×0.5×0.5）=650KW
　　電費計算如下：1000×1600+842.8×4000+650×2400=6531200度，一年電費約653萬元。
5．2采用調速且要求（qiú）水壓恒定時電耗計算
　　采用調（diào）速水（shuǐ）泵調節流量時，如果需要壓力恒定，則功耗仍然按流量Q和壓力H的乘積計算。各種（zhǒng）流量的功（gōng）耗計算如下（其中0.96為（wéi）調速裝（zhuāng）置效率）：
　　　　 P100%=1000/0.96=1041KW
　　　　 P70%=1000×0.7×1/0.96=729KW
　　　　 P50%=1000×0.5×1/0.96=521KW
　　電費計算如下：1041×1600+729×4000+521×2400=5830000度，一年耗電費約583萬元。
　　流量變化時，如果要求壓（yā）力不變，相對於用（yòng）閥門調節流量，采用變頻器調節流量後，一年可以節省電費約653-583=90萬元，節電量約為13.8%。
5．3采用調速（sù）且管路特性（xìng）不變時的（de）電耗計算
　　采用調速（sù）水泵調節流量時，如果沒有壓力（lì）要求，即（jí）假定外部管阻特性不變，則功耗正比於流量（liàng）的立方。各種流量的功耗計算如下（其中（zhōng）0.96為變頻器效率）：
　　　　 P100%=1000KW
　　　　 P70%=1000×0.73/0.96=357.3KW
　　　　 P50%=1000×0.53/0.96=130.2KW
　　電費計算如下：1000×1600+357.3×4000+130.2×2400=3341680度，一年耗（hào）電費約334.1萬元。
　　流量變化時，如果（guǒ）外部管阻特性不（bú）變（即（jí）流量小時，壓力也小，調速（sù）時（shí）對（duì）壓力不作要求），相對於用閥門調節（jiē）流量，采用變頻器調（diào）節流量後（hòu），一年可以節省電費約653-334=319萬元，節電量達到48.8%。

　　從計算中可以看出，如果水泵依（yī）據（jù）流量（liàng）需求而（ér）調速，對水壓不作要求的工況，其節能（néng）效果大大好於要求水壓恒定的（de）工況。仿照以上計算方法，用（yòng）戶可以根（gēn）據自己實際的水泵容量、供水（shuǐ）工況及電費水平，直接預估出調速後的節能效益。

6、調速泵和（hé）工頻水泵的並聯運行
6．1多泵並聯時，調速泵實現流量調節的圖示
　　水泵不管全速運（yùn）行或調速運行（háng），總滿足以下的特性關係：
圖（7）

　　圖（7）中（zhōng）繪出水泵分別以不同速度 (n1>n2>n3>n4)運（yùn）行的H_Q特性（xìng）曲（qǔ）線，縱坐標H表示水泵出口水壓（yā），橫坐標Q代表水泵流量。從H_Q曲線看出：
a水泵定速運行時（shí），如果其流（liú）量減小，水泵出口水壓將增大。如A、B兩點，水泵以恒定速度n1運行，當該泵流（liú）量由　　Q2下降到Q1時，該水泵出口水壓（yā）將由H2上升到H1。
b如果（guǒ）水泵（bèng）的流量相同，水（shuǐ）泵高速運行時的出口水壓高於低速運行時出口水壓（yā）。如A、D兩點。
c水泵降速（sù）運行時，如果其流量比高速運（yùn）行（háng）時減小，則可以和（hé）高速運（yùn）行時有相（xiàng）同（tóng）的出（chū）口水壓值。如B、C兩點。
兩台一樣的水泵（bèng），分別以不同速度運行，如果各（gè）自流量不同，仍（réng）可以有相（xiàng）同的出口水壓值，可以直接並聯運行。

　　假如當前管網總流量為Q2+Q3，管網水壓為（wéi）H2，由（yóu）兩台水泵並（bìng）聯供水(多台並聯時很容易類推)。定速泵以n1速度運行，達到出口壓力H2時提供的流量為Q2，運行於B點。調速（sù）泵以n2速度運行，達到出口壓力H2時提供的流量為Q3，係統達到平衡。
　　如果由於工況變化，管網（wǎng）總流量變為（wéi）Q2+Q4，仍要保（bǎo）持管網水壓為（wéi）H2，由兩台水泵並聯供水(多台並聯時很容易類推)。定速泵還以n1速度運行，達到出口壓力H2時提供的流量為Q2，運行於B點。而調速泵降速到n3速度運行，達到出口壓力H2時提供的流量為Q4，運行於E點。係統達到新的平衡。
　　在以上兩種工況中，兩台水泵（bèng）的出口壓力也完全一致（zhì），直接並聯運行，不會有所（suǒ）謂的內耗存在。
6．2全速泵和調速泵直接並聯運（yùn）行需要注意的幾個問題（tí）
a全速泵和調速泵（bèng）的配置方案
　　從前麵的分析很容易知道，需要（yào）多台水泵並聯（lián）供水（shuǐ）時，如果調速泵的容量能夠滿足大的峰穀調節能力，則隻要配置一台（tái）調速泵即可，多台水泵同時調（diào）速不僅浪費投資，理論上也是沒有必要的。當然，如果單台調速泵的容量無法滿足大的（de）峰穀調節需（xū）要，配（pèi）置多台調速水泵，在流量大幅度變化時，不存在定速泵的再投入和再切除問題，控製和操作簡單（dān），水（shuǐ）壓控製平穩。
b調速水泵的低允許轉速
從以上的特（tè）性曲線看出，如果管網總流量為Q2，管網水壓為H2，定速泵將（jiāng）仍然（rán）以n1速度運行，達（dá）到出口壓力H2時提供的（de）流量為Q2，運行於B點，單台水泵（bèng）就已經滿足供（gòng）水要（yào）求（qiú）。這時調速泵降速到n4速度運行，達到（dào）出口壓力H2時提供的流量為0。
　　如果管網總流量（liàng）進一步下降，而仍然（rán）要保持管網水壓為H2，調速泵轉速將降（jiàng）到n4以下，這時調速水泵雖然正轉，但開始出現水倒流現象（假設沒有配置止回閥）。定速泵（bèng）多（duō）出的供水能力將被調（diào）速水泵所消（xiāo）耗，真正出現能量浪（làng）費現象。
在用（yòng）變頻器作調速（sù）水泵的驅動時，應將變頻器的低頻率限（xiàn）製在（zài）n4轉（zhuǎn）速之上。變頻（pín）器作恒壓運行過程中，如果達到這個低頻率點，應該切除一台工頻泵，由（yóu）調速泵提速後繼續（xù）運（yùn）行（假設調速泵和工（gōng）頻定速泵容量（liàng）相同），滿足供（gòng）水要求。
a調速水泵和定速水泵的流量分配問題
調速泵和定（dìng）速（sù）泵並聯運行時，如果總管壓力（lì）不變並且設定在正常範圍，原來水（shuǐ）泵選型也比較合理，調速水泵（bèng）速度在正常調速範圍，那麽調速水泵和定速水（shuǐ）泵的閥門都可以全部打開，以取得大的節能效果。但如果工藝上需要一個比（bǐ）正常值低的水壓，或者定速泵的額定揚程遠高於實際的管網水壓值，則調速過程中（zhōng）可能（néng）需要適當關閉工頻水泵的出口閥門，以防（fáng）工頻水泵（bèng）過流。
b調（diào）速水（shuǐ）泵的機械震動（dòng）問（wèn）題
傳統的水泵都是按工頻（pín）全速運轉設計的，一般隻在高轉速（sù）下長期運行，僅在啟動過程中短時經曆其他轉速點，所以難（nán）保在除工頻之外的其（qí）他（tā）頻率點上不存（cún）在機械共振（zhèn）現象。將傳統的水泵用調速裝置驅動調速（sù）運行後，除工頻點之（zhī）外，水泵也可能在調速區域的所有頻（pín）點上穩定運行，所以需要在整個（gè）調速區域對水泵（bèng）機組作（zuò）機械（xiè）共（gòng）振測定（dìng）。如果存在機械共振（zhèn）頻點，應該輸入變（biàn）頻（pín）器，防止變頻器在這些特殊的頻率點上長期運行。
c流量變化時（shí）水泵的切除和投入對水壓的影響
多台水泵並聯（lián）運行時，出現調速水泵流量為0時，應（yīng）逐步關閉（bì）一台（tái）定速水泵的出口閥門，調速水泵將自動升速接管原定速水泵的供水份額（假設調速泵容量不小於工頻定速泵容量）。定（dìng）速水泵的（de）出口閥門全部關閉後，將（jiāng）定速水泵切除。定速水泵出口閥門的逐步關閉和終切除，由（yóu）電氣線路控製自動實現。如果調速水泵流量為0時，不（bú）經過閥門的逐漸關閉過程就（jiù）突然切除定速水泵，將導致（zhì）水壓（yā）的波動。
　　多台水（shuǐ）泵並聯運行時，出現調（diào）速水泵（bèng）達到大轉（zhuǎn）速時，應立即增開一台定速水泵，逐步開啟該定速水（shuǐ）泵的出口閥門，調（diào）速水泵將自動降速（sù）出讓供水份額。定速水泵的啟動和出口閥門的逐步打開，由電氣線路控製（zhì）自動實（shí）現。
a水泵佳效率運行點
水泵（bèng）在設計時，有（yǒu）一個效率佳的運行點。出口壓（yā）頭（tóu）過大或過低，流量過（guò）大或過小，雖然水泵仍然（rán）可以運行，但達不到佳效率。供水係統設計時，應按實際壓（yā）力和流量處於水泵效率佳的運行點（diǎn）來選（xuǎn）擇和配置水泵。
調速運行後，水泵工作點變化（huà）範圍較（jiào）大，在一（yī）定水壓和流（liú）量區間下工頻運行具有佳效率的水泵（bèng），在其他轉速運行（háng）時效率不一定達到佳值（但比調節閥門引起（qǐ）的效率下降要小得多）。水泵的生（shēng）產設計廠家有（yǒu）必要對水泵在各種速度下都得到佳運行效率的課題加以研究，生產一種在調速範圍（wéi）內的各種速（sù）度下都有較高的（de）運行（háng）效率、並且不會發生機械共振的水泵專作調速（sù）水（shuǐ）泵使（shǐ）用。
b恒壓供水和供水量的關係（xì）
作為供水企業，總希（xī）望單位時間內供出的（de）水量越多（duō）越好，但這和用調速泵實現恒壓供水並不（bú）矛盾。實際上，水流量的多少主要還是（shì）取決於用戶用水量的大小，並不能由供水企業主觀願望而定。當（dāng）然，適當提高供水水壓有可能（néng）使供出（chū）的（de）水量有所增（zēng）加，但水量的增加有限，一味提高水壓，不（bú）僅提高供水成本，有（yǒu）時還威脅管網安全，所以恒（héng）壓供水現在還是調速水（shuǐ）泵在很多自來水行業的運行方式。

7、水泵（bèng）常見（jiàn）的各種調速方式
對高壓大功率的水泵，常見的調（diào）速方式有（yǒu）液力（lì）偶合器調（diào）速、串（chuàn）級調速、內反饋調速、變（biàn）頻調速等多種方（fāng）式。
7．1液力（lì）偶（ǒu）合器
　　液（yè）力偶合器調（diào）速應用較早，成本較低。但該技術屬於滑差功率消耗型調速（sù）技（jì）術，轉速越低，效（xiào）率越（yuè）低。它屬於一種機械傳輸裝置，必須插入在電機和（hé）水泵（bèng）之（zhī）間進行安裝，對於水（shuǐ）泵調速改造（zào）項目（mù）也（yě）不（bú）太適用，同時正（zhèng）因為它是電機和水泵（bèng）的連接紐帶（dài），一旦它發生故障，水泵將無法運行。另（lìng）外它（tā）不能解決電機的啟動問題，電（diàn）機仍然需要直接（jiē）啟（qǐ）動，啟動衝擊較大。液力偶合器本身維護工作量也很大，需（xū）要經常停機檢修，換件換油。基於以上（shàng）一些原因，盡管其成（chéng）本低（dī）廉，除了（le）曆史用戶以外，已經很少有人（rén）采用，這種技術目前正（zhèng）被逐漸淘汰之中。
7．2串級調速（sù）
　　串極調速是將轉子（zǐ）滑差能量整流後再逆變回電網的一種（zhǒng）調速方法，屬於滑差能量回饋（kuì）型調速技術，比液力偶合器調（diào）速在技術上（shàng）占（zhàn）優。由於控製對象是電（diàn）機轉子，使用目前耐壓水平的（de）開關器件就（jiù）可以方便實現對高（gāo）壓電機的控製。如果調速範圍要求不（bú）高時，串極（jí）調速裝置容量較小，成本也較低（dī）。但（dàn）串極調（diào）速隻適用於繞（rào）線式異步電機，鼠籠電機（jī）無法使用，而繞線（xiàn）式異步電機的滑環需要經常停機維護。串極調速裝置本身是低壓大電流設備，效率和可靠性（xìng）都不（bú）是很高，對電網會產生一定的諧波汙（wū）染。同液力偶合器技術一（yī）樣，串極調（diào）速（sù）也沒有解決電機（jī）的啟動問題，需要配置（zhì）一套專門的（de）啟動裝置。
7．3內反饋調速
　　內反饋調速技（jì）術實際上也是串（chuàn）極調速的一種，是將轉子滑（huá）差能量整流後，再逆變送入（rù）電（diàn）機的（de）另一套定子繞組。內反饋調速和一般串極調速技術相比，省掉了一（yī）台逆變變壓器，但電機定子多了一套繞組，需（xū）要采用（yòng）特殊製造（zào）的電機。同串級調速技術一樣，內（nèi）反饋調速（sù）裝置控製的（de）是轉差功率，如果水泵對調速範圍（wéi）要求不高，裝置容量可以設計得比較（jiào）小，可以有效降低設備體積和成本。內反饋調速的低轉（zhuǎn）速一（yī）般隻（zhī）能到60%，在（zài）高速段會產生5%的速度損失。由（yóu）於設備本身的低電壓大電（diàn）流特性，限製了它可實（shí）現調速的電機容量的範圍（對於1000KW/6KV電機，如果（guǒ）低調到60%的速度，調速裝置電流就達到800A），設備本身會對電網產生（shēng）較大的（de）諧波汙染和功率因數滯後，需要采取諧波抑製和功率因數補償措施。內反饋調速技術同樣沒有解決電機的（de）啟動問題，需要（yào）專門的啟動設備。
7．4變頻調速
　　變頻調速（sù）技術（shù）和（hé）串（chuàn）級調速不同，它通（tōng）過改變電機定子的供電頻率，實現對電機的速度控製（zhì），所以它適用於（yú）鼠籠型異（yì）步電動機，克服了繞線式異步機需要經常維護滑（huá）環的（de）弊端。除了變頻器本身設備成本較高外，它的優越性是顯著的：
a適用（yòng）於籠型異步機，也適用於繞（rào）線式異步機（隻需將轉子繞組短接）。
b裝置電（diàn）流小（xiǎo），可實現大容量異步電機的調速需要。
c由於直接控製電機定子供電頻率，可實現真正的軟啟動，不需要專門的啟動設備（bèi），減少（shǎo）啟（qǐ）動衝擊。
d變頻器可以高精度(0.2‰)、高效率(>96%)、寬範圍(0%~100%)地實現對電機的調速控製。
e屬於高新技術產品，易於和自動化係統聯機，提高生產自動化水平。
f基本免（miǎn）維護，幾乎沒有使用成本。
g易於直接構成閉環控製係統，實現（xiàn）水壓、流量、水位等的自動控製。

　　當然變頻調速技術（shù）本身目（mù）前也有多（duō）種，如高-低方式變頻器調速（即用變壓器將電網高壓降為低壓，然後接低壓變頻器，控（kòng）製低（dī）壓電機）、高-低-高方式變（biàn）頻器調速（即用變壓器將電（diàn）網的高壓降為低壓，然後接低壓變頻器，再用（yòng）變（biàn）壓器將變頻（pín）器輸出電壓升高，控（kòng）製高壓電機），直接高-高方式變頻器調速（變（biàn）頻器輸入側直接接高壓電網，輸（shū）出側直接連（lián）接高壓（yā）電機）等。單就水泵（bèng）調速而言，由單元串聯組成的（de）高-高方式變頻器在技術性能上占（zhàn）有一定優勢。

8、HRSVERT-A變頻器在水泵調速（sù）上的應用
HARSVERT-A變頻器（qì）是一種單元串聯多（duō）電平高壓變頻器產品。分3KV、6KV、10KV三大係列，容量從250KVA-5000KVA，覆蓋（gài）的電機功率等級範（fàn）圍為200KW-4000KW。HARSVERT-A變頻（pín）器目前（qián）已廣泛應（yīng）用在市政供水、冶金、電力、石化（huà）等國民經濟的各（gè）個領域。
8．1變頻器主要特點
a變頻器為高（gāo）－高結構，輸入側直接連接（jiē）用戶高壓開（kāi）關，輸出側直接（jiē）連接水泵電機，不需輸出升壓變壓器。
b30、42或48脈衝輸入，電網側電流諧波小於4%，功率因數大（dà）於0.95(20~100%負載時)，不需要功（gōng）率因數補償和諧波抑製裝置。輸出正弦波電壓，電流諧波小於1%，不需要（yào）濾波器，可（kě）以（yǐ）直接使用普通異步電動機。
c變頻器有共振點頻率跳躍功能，可有效避免風機喘振現象。
d變頻器對電（diàn）網電壓波動（dòng）有極強的適應（yīng）能力，在±10%範（fàn）圍內變頻（pín）器能滿載工作，電網波動-35%時20秒內不停機，對42或（huò）48脈衝變頻器，主電源完全失（shī）電3秒內也不會停機。
e變頻器效率為96％（含變壓器）；
f本機操作和遠程監（jiān）控均采用全中文界麵，參數設定（dìng）、故（gù）障查詢、功能設定、啟（qǐ）動停機操（cāo）作等全（quán）部為中文，適合於（yú）中國一般值班運行人員水平。
g具有故障自診斷功能，能對所（suǒ）發生的故障類型及（jí）故障位置提供中文（wén）指示，功率電路模塊化設計，維護水平要求低（dī）。
h具有就地監（jiān）控方式和遠方監控方式。
i調速範圍：0-100%連續可調，調頻精度為0.01Hz，加/減速時間0.1-3200 秒
j可自動做運（yùn）行記錄，可打印輸出運行報表。
k自備UPS，控製電源掉電報警但不會停（tíng）機，可維持20分鍾。
8．2變頻器針對供水的專用功能（néng）
　　由於HARSVERT-A變頻器直接內置PLC，易於改變控製邏輯關係，可以適應多變的現場需要。在（zài）供水使用（yòng）時，HARSVERT-A變頻器直接設置了閉環運行、自動調度、閥門聯動等專項功能。
閉環運行功能：
　　變頻器采集現場的水壓、水位、流量等數據（4~20mA信號），根據其設定值和實際（jì）值的變化情況，自動調節變頻器輸出頻率，控（kòng）製水泵轉速，實現恒壓供水（shuǐ）、恒流（liú）量供水、或恒水位控製。
　　自動調度功能：
　　用戶可根據一（yī）天內運（yùn）行工況的需求情況，將變頻器的運行方式及給（gěi）定值按（àn）對應的時間段一次（cì）性填（tián）入（rù）變頻器的（de）自（zì）動（dòng）調度表，在一天之內（nèi）變頻器將按照調（diào）度（dù）表自動運行，不再需要運行（háng）人員隨時調整，實現真正無人值守。
閥門聯動控製（zhì）功能：
a水（shuǐ）泵啟動後，當泵口（kǒu）水壓達到規定值時，變頻器自（zì）動開啟閥門；
b在規定時間內，如果閥（fá）門無法（fǎ）開啟（qǐ）到位（wèi），變頻器（qì）提供報警信息；
c需要停機時，變頻器自動先關閉閥門，閥門全關後，變頻（pín）器自（zì）動減速停機；
d在規定時間內，如果閥門（mén）無法關閉到位，變頻器提（tí）供報警（jǐng）信（xìn）息，同（tóng）時繼續運（yùn）行保障供水安全；
e變（biàn）頻器故障時，變頻器將首先自動關閉閥門；
f閥門（mén）聯動（dòng）功能可以由用（yòng）戶選擇有效或無效，同時不影響原有的開閥和關閥（fá）控製功能。
9、結語
　　綜合本（běn）文所述，在供水係統中，調速水泵和定速水泵並聯（lián）運行時，由於分擔的流量不同，盡（jìn）管速度不同，但（dàn）水壓相同（tóng），不過變頻水泵有（yǒu）低速限製要求。如果水泵是根據流量變化來調（diào）節速度，在對水壓有要求時（壓力不變而流量變化，實（shí）際相當於管阻特性變化），不能簡單按照（zhào）功耗正比於流量的立方這種關係去計算節能效益，因為這種場合下（即管阻變（biàn）化）這種關係並不成立。在水泵的諸多調速方法中，變頻調速是一種效果佳的方式，其中（zhōng）尤以單元串聯多（duō）電平變頻（pín）器為優，它不僅效率高、功率因數高、而且波形好，對電網不產生諧波汙染。HARSVERT-A變頻器還內置PLC，可（kě）以將不同用戶（hù）的（de）不同要求和變頻器的啟動停機（jī）操作進行無縫集成，大大（dà）提高變頻器應用的自動化程度。