專利名稱：一種高壓變頻水泵系統(tǒng)的控制方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種水泵系統(tǒng)的高壓變頻器全環(huán)境節(jié)能控制方法。
背景技術(shù)：
在電力系統(tǒng)中，電動(dòng)機(jī)作為主要的動(dòng)力設(shè)備而廣泛地應(yīng)用于工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、國(guó)防、科技及社會(huì)生活等各方面。電動(dòng)機(jī)負(fù)荷約占總發(fā)電量的60% _70%，成為用電量最多的電氣設(shè)備；采用電力電子技術(shù)的變頻電源來(lái)為風(fēng)機(jī)、水泵等高耗能設(shè)備供電，每年可節(jié)電282億kWh。變頻調(diào)速技術(shù)以其顯著的節(jié)電效果、具有較高的供電功率因數(shù)、優(yōu)良的調(diào)速性能以及廣泛的適用性而成為的主流發(fā)展方向，尤其是大容量高壓變頻調(diào)速裝置在國(guó)內(nèi)冶金、鋼鐵、石油、化工、水處理、礦山以及電力等行業(yè)中的拖動(dòng)風(fēng)機(jī)、泵類、壓縮機(jī)及各種大型機(jī)械的應(yīng)用上有著非常廣闊的市場(chǎng)前景。傳統(tǒng)的變頻調(diào)速技術(shù)主要解決了電機(jī)本身最優(yōu)化運(yùn)行問(wèn)題，針對(duì)具體工況，即具體的能量轉(zhuǎn)換系統(tǒng)，如制冷加上房間大小，鼓風(fēng)加上散熱體效果，泵水加上時(shí)間速度等，實(shí)現(xiàn)能量轉(zhuǎn)換后的最終目標(biāo)一致，但是實(shí)現(xiàn)過(guò)程中耗用電能是不一樣的。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明要解決的技術(shù)問(wèn)題是提供一種應(yīng)用于水泵系統(tǒng)的高壓變頻器全環(huán)境節(jié)能控制方法。為了解決上述技術(shù)問(wèn)題， 本發(fā)明提供了一種高壓變頻水泵系統(tǒng)的控制方法，對(duì)水泵系統(tǒng)的總損耗進(jìn)行控制，包括移相變壓器的損耗、高壓變頻器的損耗、異步電機(jī)損耗和高壓水泵的損耗以及水的無(wú)效動(dòng)能損耗。

所述移相變壓器的損耗，即需要對(duì)移相變壓器的損耗建立其數(shù)學(xué)模型，將變壓器的損耗近似為基波的損耗，所述移相變壓器總損耗為銅損Aul、鐵損和雜散損耗所述銅損Aul為電阻損耗和繞組渦流損耗，計(jì)算變壓器的損耗為:
權(quán)利要求
1.一種高壓變頻水泵系統(tǒng)的控制方法，對(duì)水泵系統(tǒng)的總損耗進(jìn)行控制，包括移相變壓器的損耗、高壓變頻器的損耗、異步電機(jī)損耗和高壓水泵的損耗以及水的無(wú)效動(dòng)能損耗，其特征在于: 所述移相變壓器的損耗，即需要對(duì)移相變壓器的損耗建立其數(shù)學(xué)模型，將變壓器的損耗近似為基波的損耗，所述移相變壓器總損耗為銅損Aul、鐵損和雜散損耗移相變壓器的損耗AliL為:
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種高壓變頻水泵系統(tǒng)的控制方法，其特征在于:將移相變壓器、高壓變頻器、異步電機(jī)損耗和高壓水泵以及水的無(wú)效動(dòng)能的損耗進(jìn)行累加，可得到高壓變頻水泵系統(tǒng)的總損耗為:
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一種高壓變頻水泵系統(tǒng)的控制方法，其特征在于:根據(jù)有功功率平衡方程可知，所述移相變壓器的輸入有功功率等于移相變壓器的損耗、高壓變頻器的損耗、異步電機(jī)的輸入功率三者之和:
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一種高壓變頻水泵系統(tǒng)的控制方法，其特征在于:所述異步電機(jī)輸出的機(jī)械功率等于水的動(dòng)能損耗、水的勢(shì)能之和:
5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種高壓變頻水泵系統(tǒng)的控制方法，其特征在于:高壓變頻水栗系統(tǒng)的總損耗為八。ss表不為:變量S和V的函數(shù),即.
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種高壓變頻水泵系統(tǒng)的控制方法，其特征在于:所述水泵系統(tǒng)的控制步驟為: 步驟一，測(cè)量移相變壓器的內(nèi)阻，測(cè)量高壓變頻用的功率管的通態(tài)電阻，并進(jìn)行開(kāi)關(guān)試驗(yàn); 步驟二，對(duì)異步電機(jī)等效電路的參數(shù)進(jìn)行測(cè)試，獲得等效電路中各個(gè)參數(shù)的具體值；步驟三，針對(duì)選選擇的水泵進(jìn)行效率測(cè)試，確定其二次曲線中變量的值，通過(guò)由實(shí)際水泵系統(tǒng)確定管徑、抽水高度值； 步驟四，由以上獲得的各個(gè)參數(shù)建立起整個(gè)水泵系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型，求取函數(shù)的極小值； 步驟五，根據(jù)極小值所對(duì)應(yīng)的S、K,通過(guò)高壓變頻器對(duì)異步電機(jī)進(jìn)行控制，使水泵系統(tǒng)運(yùn)行于節(jié)能狀態(tài)。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)了一種高壓變頻水泵系統(tǒng)的控制方法，對(duì)水泵系統(tǒng)的總損耗進(jìn)行控制，包括移相變壓器的損耗、高壓變頻器的損耗、異步電機(jī)損耗和高壓水泵的損耗以及水的無(wú)效動(dòng)能損耗，采用本發(fā)明，優(yōu)化了高壓變頻器的運(yùn)行特性曲線，達(dá)到了節(jié)能減排的效果。
文檔編號(hào)F04B49/06GK103089597SQ201210584229
公開(kāi)日2013年5月8日 申請(qǐng)日期2012年12月31日 優(yōu)先權(quán)日2012年12月31日
發(fā)明者許杏桃, 史明明, 李群, 陳娜, 王小波, 沈正彬, 呂飛騰, 劉國(guó)平 申請(qǐng)人:國(guó)家電網(wǎng)公司, 江蘇省電力公司, 江蘇省電力公司電力科學(xué)研究院, 江蘇安方電力科技有限公司