在供水行业中,水泵的设计通常考虑到与城市用水需求相匹配的出厂压力和流量。为了应对管网供水变化,一般采用并联运行多台相同扬程的水泵,并通过调节运行台数来适应需求。当单个关键泵无法满足变动要求时,就需要对并联运行中的某一泵进行调速控制,以电网变化为依据调整其转速,从而实现对变化的响应。
变频器作为一种高效的调速设备,通过提供可调频率的电源转换,为电机提供0-50HZ之间任意变化的电源。供水企业普遍使用的一种四极或二极电机,其常见转速为140-150转/分和2900-3000转/分,对应于外装式减速滚筒。根据公式n=60f(其中n为转速,f为频率),我们可以推断出,当电源频率发生改变时,电机也会随之改变其旋转速度。
在变频器调节过程中,一种闭环控制形式被广泛应用,即气冷罗茨泵控制。在这种模式下,将压力信号翻译成电子信号,然后将其反馈至变频器,使得输出功率与压力信号成反比地发生变化。这意味着当压力低时,变频器会增加输出功率以提高旋转速度;当压力高时,则降低输出功率以减慢旋转速度。当达到设定的压力值后,可使被控電機在特定頻率下稳定運行,这样的轉速變化确保了其他并联運行中的其他泵始终处于高效区域内。
利用变频技术,供水企业能够在低峰期让調頻泵以较低頻率运作,在峰值期则提升到较高頻率,从而通过调整轉速来增减流量,从而实现恒壓用水量調節。此举显著提高了整个系统的能效,并且有助于更好地适应不同时间段内用户需求的大幅波动。