變頻調速技術在水泵控制系統中的應用

（阜新市水務集團，遼寧 阜新 123000）

水泵作為現代工業發展中應用較為廣泛的現代機械設備，對于產業發展具有重要意義。隨著新時期背景下工業產業對水泵控制系統功能性需求的不斷提升，水泵控制系統對各種現代化技術體系的應用與融入已經成為了促進水泵控制系統發展革新的必然途徑，更是提升水泵控制效果的重要舉措。而變頻調速技術在水泵控制系統中的應用就能夠提升水泵控制系統的性能，促進其控制系統優化。

一、變頻調速技術概述

變頻調速技術是一種現代化技術體系，由電子技術、電力技術以及計算機技術共同構成，通過改變電動機工作電源頻率以實現對電機系統轉速改變的目的，進而實現系統運行節能。變頻調速技術的運作原理是根據電機轉速與工作電源輸入頻率成正本關系：n=60 f（1-s）/p，（式中n、f、s、p分別表示轉速、輸入頻率、電機轉差率、電機磁極對數），以此為基礎，通過交直流電源變換技術，實現了電力電子、微電腦、計算機等技術的綜合，形成了現代化電氣產品。

二、變頻調速技術在水泵控制系統中的應用價值

現代工業發展中水泵系統應用愈加廣泛，成為了新時期工業生產中的重要機械設備，而控制系統作為水泵使用的關鍵，控制系統直接決定了水泵運行的穩定性和節能性。而將變頻調速技術應用到水泵控制系統中時，就能夠全面優化水泵控制系統的性能，發揮重要作用。首先，變頻調速技術在水泵控制系統中應用能夠提升水泵的節能效果。將變頻調速技術應用到水泵的控制系統之中時，就能夠全面提升水泵電機的功率因數，降低了水泵的無功率消耗，這對于水泵系統應用具有重要的經濟價值，降低了水泵運行的電能消耗。其次，變頻調速技術在水泵控制系統中應用能夠提升水泵的運行穩定性。將變頻調速技術應用到水泵控制系統之中時，通過變頻調速技術對水泵電源頻率的調節，不僅能夠全面延長水泵電機的使用壽命，降低水泵機械系統的故障幾率，更能夠通過變頻調節模式，在變頻器啟動和調速的作用下，充分保證電機運行的平穩性，避免電機運行波動對電網系統產生沖擊，增加電網系統的運行負擔，增加電網故障的發生概率。最后，變頻調速技術在水泵控制系統中應用能夠提升水泵的調速性能。將變頻調速技術應用到水泵控制系統中時，能夠實現水泵控制系統的閉環自動調速控制，是水泵控制系統參數波動范圍較小，出現偏差時也能夠及時進行控制，這就全面優化了水泵控制系統的調速性能，保證了水泵生產作業的穩定性。

三、變頻調速技術在水泵控制系統中應用的系統設計

變頻調速技術在水泵控制系統中應用作為新時期提升水泵控制系統性能的關鍵因素，對于工業產業的發展具有重要的促進意義。但是在水泵控制系統對變頻調速技術進行應用時，也需要對其具體應用措施進行深入了解，以保證其應用的科學性。

該自動變頻控制系統主要包含了四個部分：

第一，控制對象設計。在本次水泵自動變頻控制系統設計中，水泵的電機功率為100kW，電機運行的額定電流為183A，其水泵電機的裴勇功率為滿載運行100kW，水泵的涇水流量為792m/h，軸功率為80.3kW，揚程為32.3m。

第二，變頻調速器選擇設計。在本次自動變頻控制系統的變頻調速器選擇設計中，為了充分保證調速器與水泵控制系統的高度適配性，選用了FRN110/P9S-4型號的變頻控制器，其適配通用電機功率為110kW，額定容量為160kVA，電源系統的額定電流為210A，能夠滿足上述水泵的適配需求。

第三，壓力測量變送器（PT）選擇設計。在該自動變頻控制系統的壓力測量變送器選擇設計中，為了充分保證該自動變頻控制系統運行中壓力測量的精準性和實效性，選用了DLK100-OA/0-1Mpa的壓力測量變送器，對水泵控制水管出口壓力進行時時監控，并將壓力監測信號轉換為4-20mA的電信號，反饋給調節器，作為系統調節器自動化調節的數據基礎，以充分保證水泵自動變頻控制系統自動調節與控制的精準性和實效性。

第四，調節器（PID）選擇設計。調節器作為自動變頻控制系統中對水泵運行進行自動控制的核心設備，是自動變頻控制系統設計的關鍵所在。在本次水泵自動變頻控制系統設計中，選用了WP-D905型號的調節器，該調節器是輸入信號為4-20mA，輸出PID控制信號為4-20mA。

在上述系統的自動化變頻控制過程中，由壓力測量變送器PT對水泵水管的出口壓力進行監管，并將監管數據轉換為電信號反饋給調節器PID。調節器根據工業生產作業中對水泵運行的工藝需求繼續進行自動化控制，其原理就是反饋信號與控制指標的比對，得出其偏差，然后由偏差值作為調節器自動變頻調節的電磁信號，使變頻調速系統能夠畸形電壓與頻率的調節與控制，然后供給給水泵電機，進而實現對電機的自動化控制。通過該自動變頻控制系統，全面提升了水泵系統運行的節能效果，降低了水泵控制系統的操作難度，并提升了水泵運行的穩定性，對于現代工業發展中水泵應用起到了重要的推動作用。

結束語

變頻調速技術在水泵控制系統中的應用對于現代工業生產中水泵應用具有重要意義，是降低水泵運行能耗、提升水泵運行穩定性的重要途徑。變頻調速技術在水泵控制系統應用中，需要對其系統設計方案進行深入了解，以保證其自動變頻控制系統設計的科學性，推動水泵控制系統革新。