水泵在變頻調(diào)速應(yīng)用中的幾個技術(shù)問題

1、水泵在變頻調(diào)速應(yīng)用中的幾個技術(shù)問題清華大學 石兆玉 2013.11摘要：本文詳細分析了水泵在變頻減速工況下，對電機、水泵的效率影響，并著重指出：由于功率下降幅度遠大于效率降低導致能耗的增加，因此，變頻減速，節(jié)能效益明顯。同時，分析了變頻水泵組合運行的合理方案。關(guān)鍵詞：水泵、變頻調(diào)速、功率、效率、節(jié)能1.前言水泵的變頻調(diào)速，在空調(diào)、供熱系統(tǒng)中已廣泛應(yīng)用，特別是在多泵系統(tǒng)（多熱源聯(lián)網(wǎng)，分布式輸配系統(tǒng)）中，變頻調(diào)速已成為工藝創(chuàng)新的必不可少的重要技術(shù)平臺。但在變頻調(diào)速技術(shù)的應(yīng)用中，目前，業(yè)內(nèi)人員一直存在著不同的爭論：一種意見，認為變頻幅度不宜過大，否則效率降低，影響節(jié)能；還有的認為并聯(lián)水泵，宜同步變頻

2、調(diào)節(jié)，不宜工頻、變頻混合調(diào)節(jié)；另外，在變頻調(diào)速過程中，如何應(yīng)對特殊工況的出現(xiàn)？所有這些實際問題的合理解決，對變頻調(diào)節(jié)技術(shù)在多泵系統(tǒng)中的應(yīng)用都有重要意義。本文就上述爭論，闡述一些個人的看法，以期引起更深入的討論。2.效率分析研究水泵變頻調(diào)速的節(jié)能效益，除了研究系統(tǒng)功率變化的因素外，還應(yīng)該分析電機的效率、水泵的效率以及系統(tǒng)（電機與水泵）的效率，只有這樣，才能作出正確的判斷。2.1電機效率分析12水泵的變頻調(diào)速，是通過與水泵連接的電動機進行電源頻率的調(diào)節(jié)實現(xiàn)的，若電機（水泵）的轉(zhuǎn)速為n，電機的電源頻率為f，則有以下的關(guān)系式：n=60(1-s)f/p （2-1）式中，n電動機轉(zhuǎn)速，轉(zhuǎn)/分(r/min)

3、；f交流電源的頻率，hz；p電動機的磁極對數(shù)；s電動機的轉(zhuǎn)差率，%；電動機的變頻調(diào)速就是根據(jù)上述的公式（2-1）的基本原理實現(xiàn)的。因頻率f與轉(zhuǎn)速n成正比關(guān)系，因此，只要電源輸入頻率發(fā)生變化，電機的轉(zhuǎn)速即相應(yīng)跟著變化。在我國，電機在工頻下運行，其交流電源的頻率為50hz，當電機拖動水泵、風機運行時，其頻率一般在050hz之間調(diào)節(jié)。在公式（2-1）中，s為電動機的轉(zhuǎn)差率，表示電動機定子旋轉(zhuǎn)磁場的轉(zhuǎn)速與轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速n之間的轉(zhuǎn)差百分率，s由公式（2-2）表示：s= （2-2）在正常的運轉(zhuǎn)情況下，n,一般s在5%左右。在電機啟動和調(diào)速的過程中s在之間變動。由于轉(zhuǎn)子必須在定子的旋轉(zhuǎn)磁場中切割磁力線，電機主軸才

4、能轉(zhuǎn)動，因此，轉(zhuǎn)差率的存在是必須的。電動機有多種調(diào)速方法。概括為有轉(zhuǎn)差損耗的調(diào)節(jié)方法和無轉(zhuǎn)差損耗的調(diào)節(jié)方法。由公式（2-3）可知： （2-3）由于變頻調(diào)速（改變電源輸入頻率f）或變極調(diào)速（改變電機的磁極對數(shù)），不但電機轉(zhuǎn)速n變化，而且定子旋轉(zhuǎn)磁場的轉(zhuǎn)速也跟著變化，亦即在調(diào)速過程中轉(zhuǎn)差率s可近似看作不變，由于無轉(zhuǎn)差損耗，其調(diào)速效率比較高。相應(yīng)的轉(zhuǎn)子串電阻調(diào)速，定子調(diào)壓調(diào)速等，由于只改變電機轉(zhuǎn)速n，不改變定子旋轉(zhuǎn)磁場的轉(zhuǎn)速n。，轉(zhuǎn)速愈低，轉(zhuǎn)差率s愈大，轉(zhuǎn)差損耗愈大，因而效率愈低。電動機在運轉(zhuǎn)過程中，能量的損耗主要體現(xiàn)在鐵損（定子的鐵芯），銅損（定子、轉(zhuǎn)子的繞組）和機械磨損三方面3。其中鐵損占173

5、0%，銅損占5860%，機械磨損占1025%。轉(zhuǎn)差損失，定子、轉(zhuǎn)子的電壓、電流、磁道等參數(shù)變化引起的能量損失，也都最后反映在鐵損和銅損上。為了提高電機效率，減少能量損失，除了改進鐵芯，繞組（銅）的材質(zhì)，提高機械設(shè)計性能外，最主要的是改進各種調(diào)速方法。對于電機變頻調(diào)速，常常采用恒轉(zhuǎn)矩（u/f控制，即電壓與頻率比控制）、變頻調(diào)速法或平方轉(zhuǎn)矩變頻調(diào)速法。在采取上述各種節(jié)能措施的基礎(chǔ)上，對于水泵而言，當負載在50100%，即頻率變動在2550hz之間時，電機的效率可維持在9496%之間4，因此，在變頻調(diào)速中電機效率變化不大。2.2系統(tǒng)效率分析水泵在變頻減速的情況下，效率是否降低？廊坊市安迪節(jié)能技術(shù)有限

6、公司進行了有益的研究工作，他們在“淺談熱網(wǎng)循環(huán)泵的特性與應(yīng)用” 5一文中，詳談了有關(guān)的實驗研究。該實驗對循環(huán)泵（g=25，h=32m，n=4kw，額定電流7.9a）在變頻調(diào)速（頻率f在5030hz之間變動）下的各種工況進行了測試。根據(jù)各工況下電機的輸入電壓、電流和水泵的流量、揚程，依據(jù)如下公式（2-4）、（2-5）、（2-6），計算出水泵的效率： （2-4） （2-5） （2-6）式中，水泵效率，%；電機輸入功率，kw；水泵輸出功率，kw； 水泵的揚程，mh2o； 水泵流量，; 電機電流，a； 電機電壓，v功率因數(shù)。計算中，功率因數(shù)取值0.8，測試結(jié)果數(shù)據(jù)見表2-1，其變頻調(diào)速的工作特性曲線，

7、效率曲線分別見圖2-1，圖2-2。應(yīng)該指出：在變頻調(diào)速的過程中，嚴格講，功率因數(shù)不完全是常數(shù)，應(yīng)有一些變化。從更嚴謹角度考慮，采用功率因數(shù)表或功率表直接測量更為妥貼。從測試結(jié)果看，水泵在工頻運行（頻率50hz）時，最高效率48%；45hz運行時，效率降為39.6%；40hz運行時，效率為32.2%；35hz時效率為24.5%；30hz時，效率下降為16.2%（見表2.1，圖2-2）。也就是說水泵轉(zhuǎn)速亦或流量下降40%（即頻率從50hz下降為30hz），水泵的效率下降為31.8%（從48%下降為16.2%），顯然降幅是比較大的。廊坊安迪節(jié)能技術(shù)有限公司有心做這樣詳盡的試驗，提供這么多有說服力的數(shù)

8、據(jù)，是非常難能可貴的，對行業(yè)的技術(shù)進步肯定有很大的幫助。但是也必須指出，上述數(shù)據(jù)，嚴格說，不只是水泵的效率數(shù)據(jù)，而應(yīng)該是水泵加電機的共同效率數(shù)據(jù)，或稱為系統(tǒng)效率更為確切。因為用公式（2-5）計算出的功率，是電機的輸入功率，不是水泵的輸入功率。真正稱之為水泵的輸入功率應(yīng)該是電機輸出的軸功率（即電機的軸轉(zhuǎn)矩與轉(zhuǎn)速的乘積）?？上壳八M行的實驗還沒有精細到這一步。但無論如何，上述試驗是很寶貴的，給出的系統(tǒng)效率（包含了電機的效率），對于節(jié)能效益的分析，有了科學依據(jù)?！皽\談熱網(wǎng)循環(huán)泵的特性及應(yīng)用”一文，在分析系統(tǒng)效率下降之后，就直接判斷：變頻減速幅度不能過大否則系統(tǒng)不節(jié)能的結(jié)論，這是不嚴謹?shù)?。因為判斷?/p>

9、統(tǒng)是否節(jié)能，不光要分析系統(tǒng)效率的高低，而且要研究系統(tǒng)總功率的大小，只有這樣，得出的結(jié)論才是準確而科學的。表2-1 變頻調(diào)速水泵各工況參數(shù)表變頻數(shù)f(hz)流量g()揚程h(mh2o)電流i(a)凈功率nn=2.778gh實耗功率w效率50103460.943.1629.915326.61.333.4838.420317.21.723.7945.425287.71.944.0548.030248.22.004.3246.340149.21.564.8432.14510285.20.782.7428.415265.71.083.0036.120246.41.333.3739.625206.71.3

10、93.5339.430177.31.423.8436.940880.894.2121.14010224.80.612.5324.215205.30.832.7929.920185.91.003.1132.225156.41.043.3730.930116.80.923.5825.63577.10.683.7418.23510174.40.472.3220.4151550.632.6323.720135.60.722.9524.5251060.693.1622.03066.40.503.3714.83526.70.193.535.53010123.90.332.0516.21594.40.382

11、.3216.2207.550.422.6315.82555.40.352.8412.228.525.70.163.005.330hz35hz40hz45hz50hz 圖2-1 單臺水泵變頻特性曲線 圖2-2 變頻水泵的效率曲線3.系統(tǒng)節(jié)能效益分析研究系統(tǒng)節(jié)能，除了分析水泵、電機的效率以外，還必須觀察系統(tǒng)的功率。而計算系統(tǒng)功率的大小，一條重要的環(huán)節(jié)，是確定水泵的工作點，以及工作點的變動情況。只有這樣，才能準確計算系統(tǒng)的功率和節(jié)能效益。3.1水泵在變頻調(diào)速下的工作點一般情況下，都選擇水泵在最高效率下運行。假定水泵（上述試驗水泵）在工頻狀態(tài)下運行的工作點為a1，此時流量為25，揚程為28m（見圖3-

12、1）。若水泵在變頻調(diào)速過程中，系統(tǒng)管網(wǎng)不做任何調(diào)節(jié)，則管網(wǎng)阻力特性曲線（見公式（3-1）s1如圖3-1所示（此時公式中的s值，可由a1點的流量，揚程值計算可得，s=0.0448），與f=40hz、f=30hz的水泵工作特性曲線分別相交于a2、a3點。在a2點運行，水泵的流量為20,揚程為17.9m，效率=32.2%；在a3點運行，水泵流量15，揚程為10.1m，效率為=16.2%。30hz35hz40hz45hz50hz 圖3-1 變頻水泵工作點曲線 圖3-2 水泵的功率曲線 （3-1）在圖3-1中，a1、a2、a3點為水泵在不同的變頻調(diào)速下所對應(yīng)的工作點。工作點是水泵工作特性曲線與管網(wǎng)阻力特

13、性曲線的交匯點。從數(shù)學意義上分析，工作點，實際上就是水泵工作特性數(shù)學方程與管網(wǎng)阻力特性曲線數(shù)學方程的聯(lián)立解。但水泵工作特性曲線的相關(guān)參數(shù)之間的關(guān)系過于復雜，很難用簡單的數(shù)學方程表示。通常都是采用實驗數(shù)據(jù)，描繪成工作曲線來表達。在數(shù)值分析計算時，往往再由工作特性曲線擬合成多項式方程來表達。在工頻運行時，水泵的工作特性曲線是無法改變的，為了滿足系統(tǒng)需求的運行工況（特定的流量值），亦即確定需求的水泵工作點，往往必須改變管網(wǎng)的阻力特性。如圖3-1中，在工頻運行下，為滿足15流量的工況需求，工作點必須由a1點移至a3點，采取的技術(shù)措施只能將管網(wǎng)阻力特性曲線s1向左移動（即增大管網(wǎng)阻力）變?yōu)樽枇μ匦郧€s

14、2。在實際工程中，實現(xiàn)這一目標的最常用方法，就是設(shè)置調(diào)節(jié)閥，增加節(jié)流阻力。對于變頻調(diào)速水泵，為了實現(xiàn)15的流量需求，則是通過改變水泵轉(zhuǎn)速進而改變水泵工作特性曲線，來尋找工作點a3，而不再變化管網(wǎng)阻力特性曲線，在實現(xiàn)15的流量需求時，選擇a3點作工作點，與選擇a3點作工作點，最大的區(qū)別，是前者輸出的水泵功率（圖3-1中oca315包圍面積）遠遠小于后者，其節(jié)能的數(shù)量可由圖3-1中的a3a3cb所包圍面積表示。這是變頻調(diào)速水泵的最大優(yōu)點。3.2節(jié)能效益分析水泵的輸出功率與水泵的葉輪形狀有關(guān)6。對于后彎式葉輪或前彎式葉輪，水泵功率與流量呈二次方曲線關(guān)系。對于常用的徑向式葉輪，其功率與流量呈線性關(guān)系，

15、由公式（3-2）表示，試驗水泵試測的輸入功率曲線見圖3-2所示。 （3-2）式中a功率特性系數(shù)，與水泵出口流體圓周速度有關(guān)；b不同頻率下的功率截距常數(shù)，即水泵空轉(zhuǎn)時的功率，亦即水泵機械損 失功率。對于不同頻率的水泵轉(zhuǎn)速，其輸出功率（測試結(jié)果數(shù)據(jù)表2-1）不同（見圖3-3），但均呈不同的直線。要計算變頻調(diào)速后的實際輸出功率，必須在輸出功率曲線圖（圖3-3）上找到水泵工作點a3（見圖3-1），為此要計算管網(wǎng)的功率曲線：=（kw）（3-3）計算結(jié)果見表3-1。將表3-1數(shù)據(jù)繪制在圖3-3上，形成管網(wǎng)的功率曲線s1和s2。s1和s2分別為管網(wǎng)阻力特性曲線s1和s2的管網(wǎng)功率曲線（見圖3-1）。從圖3-

16、3上，可以看出，工作點a3為頻率30hz時的運行工況，此時滿足流量為15的需求，其水泵功率為0.42kw。若不用變頻調(diào)速控制，而采取慣用的節(jié)流調(diào)節(jié)法，即水泵工作在a3上，其水泵功率為1.33kw，即比變頻調(diào)速方法多耗電0.91kw，而前者節(jié)電68%。表3-1 管網(wǎng)功率計算結(jié)果功率曲線名稱s值功率hz流量揚程h(m)(kw)0.04485025281.95402017.90.996301510.10.420.1425015321.331014.20.39553.60.049在業(yè)內(nèi)人員中，有的提出：水泵的功率與流量之間，究竟是三次方關(guān)系，還是一次方關(guān)系？通過上述分析，這個問題已經(jīng)一目了然。所謂三次

17、方關(guān)系，是指流量與管網(wǎng)的輸配功率之間的關(guān)系。一次方關(guān)系是指水泵輸出功率與流量之間的關(guān)系。水泵只有運行在工作點上，這二者的關(guān)系才會交集，重合。因此，水泵的變頻調(diào)速，最大的優(yōu)點就是能使水泵始終運行在最節(jié)能的工作點上。圖3-3 變頻調(diào)速水泵節(jié)能效益圖3.3節(jié)能計算綜合考慮電機、水泵的效率影響，和水泵輸出功率的變化，水泵在變頻調(diào)速（頻率減少）時系統(tǒng)的節(jié)能效益可由公式（3-4）計算：n=n50-nfn50= n501-nfn503-nf1-f-n501-50n50 （3-4） 式中，變頻調(diào)速后的節(jié)能率，%；工頻時的輸入功率，kw；變頻（減速）后的輸入功率，kw；，分別為變頻，工頻時的轉(zhuǎn)速，也視為頻率；

18、f、50 變頻，工頻時的效率，%；在公式（3-4）中，分子中的第一項，表示水泵變頻調(diào)速前后功率變化的差值。分子中的第二項表示變頻調(diào)速前后因效率不同造成的能耗損失之差。按公式（3-4），對試驗水泵進行計算，結(jié)果見表3-2。在表3-2中，括號內(nèi)的節(jié)能率未計算公式中分子第二項，亦即未考慮變頻調(diào)速前后效率變化的影響。從表3-2的數(shù)據(jù)分析可看出：由于功率與流量呈三次方正比關(guān)系，轉(zhuǎn)速（流量）下降20%（頻率由50hz降為40hz），功率下降51.2%；轉(zhuǎn)速（流量）下降一半（頻率由50hz降為25hz），功率減少7/8。因為在調(diào)速的過程中，功率減少的幅度很大，以致效率降低對能耗損失的影響微乎其微；在計算過程

19、中發(fā)現(xiàn)，在低頻下運行，效率造成的能耗損失甚至比高頻下運行還小，這就是表3-2中，括號內(nèi)的節(jié)能率小于括號外的節(jié)能率的原因。通過上述分析，為了簡化計算，系統(tǒng)節(jié)能率可按公式（3-5）進行：=% （3-5）公式（3-5）清楚地說明：水泵在變頻調(diào)速時，可以不考慮效率的影響，頻率愈低（轉(zhuǎn)速愈低），節(jié)能的效益愈明顯。表3-2 變頻調(diào)速水泵節(jié)能效益分析頻率f(hz)流量g()揚程h(mh2o)輸入功率n(kw)效率效率差節(jié)能率5025284.32484522.5223.4539.58.527.7(27.1)402017.93.1132.215.851.2(48.9)3517.5142.4824.123.971

20、.3(65.7)301510.12.3216.231.882.3(78.4)4.變頻泵組合運行的合理方案通過上述討論，可以得到明確的結(jié)論：在我們的行業(yè)內(nèi)，水泵的變頻減速調(diào)節(jié)，永遠是節(jié)能的。所以在系統(tǒng)中，各種水泵的并聯(lián)，串聯(lián)組合，都應(yīng)該在充分發(fā)揮變頻調(diào)速先進技術(shù)的前提下進行，這樣的水泵組合運行方案才是合理的。4.1盡量采用單泵獨立運行在變頻調(diào)速技術(shù)沒有廣泛應(yīng)用前，供熱系統(tǒng)多采用多泵并聯(lián)方案實現(xiàn)分階段變流量調(diào)節(jié)。工頻并聯(lián)運行水泵，由于工作特性決定，二臺同型號并聯(lián)水泵，其輸出流量一般只能達到二倍額定流量的70%左右，（這是陡降型水泵，如果是平坦型水泵，其輸出流量會更?。?，為了達到二倍額定流量，必須加

21、大水泵功率，顯然是不合算的?，F(xiàn)在采用變頻調(diào)速技術(shù)，理論上可以在050hz范圍內(nèi)變速，由于調(diào)速幅度大，又是無極變速，因此，無論從變流量的調(diào)節(jié)功能上講，還是從節(jié)能的意義上講，使用單臺水泵獨立變頻運行，要比工頻并聯(lián)運行優(yōu)越?，F(xiàn)在大力進行分布式輸配系統(tǒng)的推廣，常常遇到遠近期如何結(jié)合的問題。當遠近期負荷相差不是很大時，可按遠期循環(huán)設(shè)計流量選擇水泵。近期，通過變頻調(diào)速，滿足實際負荷的需求。這樣，既能滿足功能需要，也能達到節(jié)約能源，節(jié)約投資的目的。當遠、近期負荷差別比較大時，可根據(jù)工程的實際情況，分別選擇近期循環(huán)水泵和遠期循環(huán)水泵。如果從投資、占地等因素考慮，近期只安裝、運行近期循環(huán)水泵，等到負荷發(fā)展到遠期

22、規(guī)模時，再由小泵換大泵，顯得十分靈活。在我國，供熱規(guī)模小于10萬m2時，其循環(huán)水泵功率都在30kw以下，更換起來非常方便。經(jīng)過多年的實踐，這樣規(guī)模的循環(huán)水泵，可不設(shè)備用泵（備用泵放在倉庫）。由于水泵小，再加上信息技術(shù)的發(fā)達，一旦發(fā)生故障，一般在半小時內(nèi)就可更換完畢，重新啟動運行，因此對供熱效果不會有明顯影響。這一經(jīng)驗的推廣，對于分布式輸配系統(tǒng)的應(yīng)用有重要意義。4.2冷熱源“一對一”設(shè)置循環(huán)泵在現(xiàn)有的冷、熱源循環(huán)水泵的設(shè)置中，有的采用一組并聯(lián)水泵共同承擔冷熱源的系統(tǒng)循環(huán)；有的采用“一對一”設(shè)置，即一臺循環(huán)泵對應(yīng)一臺冷、熱源。在分布式輸配系統(tǒng)中，冷熱源循環(huán)泵，特別是在變頻調(diào)速情況下，理想的方案應(yīng)該

23、是“一對一”設(shè)置。因為并聯(lián)組合方案，容易造成冷熱源設(shè)備間的流量分配不均勻，導致運行工況的不穩(wěn)定，特別是在冷熱源設(shè)備啟動，停運的過程中，出現(xiàn)突發(fā)性的工況變動，容易產(chǎn)生意外事故。采用“一對一”的設(shè)置方案，可以通過變頻調(diào)速，有效控制每臺冷熱源設(shè)備的循環(huán)流量。為了節(jié)能，還可在負荷的變動下，使冷熱源設(shè)備的循環(huán)流量在設(shè)計流量的70100%的范圍內(nèi)調(diào)節(jié)，也不會出現(xiàn)循環(huán)流量過大，冷熱源設(shè)備壓降過大的毛病。這種方案，由于是“一對一”，哪臺冷熱源設(shè)備啟動，則對應(yīng)的哪臺循環(huán)泵運行，減少了設(shè)備之間的干擾，有利于系統(tǒng)水力平衡。一般功率大于30kw的變頻水泵，都配置有軟啟動設(shè)備。通常在工頻狀態(tài)下啟動水泵，沖擊電流可達到額

24、定電流的67倍4。對于變頻調(diào)速水泵，可借助軟啟動設(shè)備自行選擇啟動電流（為額定電流的2倍，3倍）和啟動時間（為2秒，4秒等），這樣就可以大大降低冷熱源設(shè)備在啟動時發(fā)生突發(fā)性的干擾，提高設(shè)備的安全性，因此“一對一”方案有明顯的優(yōu)越性。4.3給水系統(tǒng)多采用多泵并聯(lián)恒壓控制室內(nèi)給水系統(tǒng)采用恒壓控制，隨著建筑層數(shù)的不同，給水壓力不同，一層為10mh2o；二層為12mh2o;三層以上每多一層，增加4mh2o。給水系統(tǒng)的另外一個特點是屬于常年性負荷，一年內(nèi)甚至一月內(nèi)，平均用水量沒有太大差別；但在一日早、中、晚、夜間，或工作日和周末的小時用水量則有很大的差別。為了適用給水系統(tǒng)的這種負荷特點，目前采用的最合理的

25、方案是多泵并聯(lián)變頻調(diào)速恒壓系統(tǒng)。其中，常用的一種方案是單臺變頻多臺并聯(lián)運行。這種系統(tǒng)的運行方案是根據(jù)建筑物的需求確定系統(tǒng)的設(shè)定給水壓力。在夜間，起動一個小泵，進行變頻調(diào)速，滿足夜間給水用量。凌晨，用水量逐漸加大，小泵滿足不了用水量的需求，此時變頻器與小泵解列，小泵停止運行。變頻控制柜拖動一臺大泵（數(shù)臺大泵并聯(lián)）軟啟動，并靠變頻調(diào)速適應(yīng)給水量的變化需求；當該臺大泵達到50hz運行，仍滿足不了給水量增加的要求，此時在控制器的指令下，變頻器與運行大泵解列，啟動第二臺大泵變頻運行，第一臺大泵工頻運行。根據(jù)給水量的不斷增加，第二臺，第三臺大泵不斷起動工頻運行，只有一臺大泵變頻運行。當給水負荷逐漸減少時，

26、工頻運行的大泵逐臺停運。至夜間恢復小泵變頻運行。這種運行方案的多臺并聯(lián)，單臺變頻的水泵工作點見圖4-1所示，其中h0為給水系統(tǒng)的設(shè)定壓頭，n01,n02,n03虛線表示工頻運行時，一臺泵，二臺泵，三臺泵并聯(lián)工作特性曲線。n1，n2為單泵不同轉(zhuǎn)速的工作特性曲線。n12，n13和n22，n23實線分別為變頻泵與一臺工頻泵或二臺工頻泵并聯(lián)的工作特性曲線。s為管網(wǎng)阻力特性曲線。a21，a01，a22，a23和a02分別為不同組合泵時的水泵工作點。其中a22為轉(zhuǎn)速為n2時變頻泵與一臺工頻泵并聯(lián)的工作點。a02為二臺泵在工頻運行時并聯(lián)的工作點，由a02、a22與縱坐標包圍的矩形面積為節(jié)能的數(shù)量。h圖4-1 單臺變頻多臺并聯(lián)工作點給水系統(tǒng)的另一種多泵并聯(lián)是采用“一對一”的變頻調(diào)速方案。這種方案，每臺水泵配備一臺變頻器。當1號水泵起動變頻運行，直到50hz運行仍滿足不了給水量要求時，啟動2號泵，變頻運行增速至50hz，再啟動3號泵。當給水量減少時，依次停運投運水泵。上述兩種控制方案，各有優(yōu)缺點。單臺變頻方案，投資省，“一對一”變頻方案投資較貴，但比前一種方案，節(jié)能效果明顯。4.4根據(jù)工作點的變動采取相應(yīng)調(diào)控方案在變頻多泵組合的運行中，不但水泵的工作特性曲線經(jīng)常變化，就連管網(wǎng)阻力曲線也是隨時變化的，在這種情況下，如何及時了解水泵