摘 要：本文介紹并分析了離心式水泵的負載特性和變流量調節方法，對比了其能耗大小。簡單介紹了交流電動機的變頻調速特點，指出采用變頻器改造離心式水泵的經濟性。

Abstract：This article describes and analyzes the load characteristics of centrifugal pumps and variable flow regulator method, compared the size of its energy consumption. A brief introduction of the variable frequency AC motor speed control features, pointed out that the centrifugal pump inverter transformation of the economy.

Key word: Centrifugal water pump; Load characteristics; Electric motor energy conservation; Frequency conversion velocity modulation.

  　前言

　　離心式水泵在我國當前的工農業生產和人民日常生活中起到很大的作用，水泵使用三相異步電動機進行拖動，其流量和壓力等控制對象大多采用管道閥門截流的調節方式。這種人為增加管阻的調節方式雖然滿足了生產生活所需的對流量的控制，但是浪費了大量的電能，不是一種經濟的運行方式。在電力能源越發短缺的今天，找尋并普及一種既經濟又方便的水泵運行方式，對節能工作有著重大的意義。

　　1.離心式水泵工作特性

　　1.1離心式水泵工作原理

　　離心式水泵是一種利用水的離心運動的抽水機械。由泵殼、葉輪、泵軸、泵架等組成。起動前應先往泵里灌滿水，起動后旋轉的葉輪帶動泵里的水高速旋轉，水作離心運動，向外甩出并被壓入出水管。水被甩出后，葉輪附近的壓強減小，在轉軸附近就形成一個低壓區。這里的壓強比大氣壓低得多，外面的水就在大氣壓的作用下，沖開底閥從進水管進入泵內。沖進來的水在隨葉輪高速旋轉中又被甩出，并壓入出水管。葉輪在動力機帶動下不斷高速旋轉，水就源源不斷地從低處被抽到高處。

　　1.2泵類負載特性分析

　　為適應用戶用水量的變化，調節出水流量，現通常采用兩種方法來完成流量的連續調節。一種是利用控制閥或節流閥進行節流，以改變出水流量;另一種是泵的調速控制，調節泵的轉速來改變出水流量。圖l為水泵調速時的全揚程特性（H—Q）曲線。

圖1水泵調速時的H-Q曲線

　　在上圖中，曲線n0表示,管路中閥門開度不變時，水泵在額定轉速下的揚程—流量曲線。R1表示水泵轉速不變時，全揚程與流量之間的關系曲線，又稱管阻特性曲線。H0為供水量Q接近0時，所需的揚程等于實際揚程，其物理意義是：如果全揚程小于實際揚程，系統將不能供水。

　　由上圖可知，水泵的揚程特性曲線和管網的管阻特性曲線有交叉點，這個點就是水泵工作時既滿足揚程特性又滿足管阻特性，供水系統工作于平衡狀態，系統穩定運行。

　　在使用管道閥門控制時，當流量要求從QA減小到QB，就必須減小閥門開度。這時供水管道的阻力變大，管阻特性曲線從R1移到R2，揚程則從HA上升到HB，運行工況點從A點移到B點。

　　在使用水泵調速控制時，當流量要求從QA減小到QB，由于閥門開口度不變，管道的阻力曲線R不變，此時水泵的特性取決于其轉速。如果把速度從n0降到n1，運行工況點則從A點移到C點，揚程從HA下降到HC。

　　根據離心泵特性曲線公式：

　　      公式1

　　其中：P——為泵使用的工況點軸功率（KW）;

　　Q——為使用工況點的水壓或流量（m2/s）;

　　H——為使用工況點的揚程（m）;

　　ρ——為輸出介質的密度（kg/m3） ;

　　η——為使用工況點的泵的效率（%）;

　　由公式1，可得出在使用閥門調節時，水泵運行在B點的軸功率，和用轉速調節時，水泵運行在C點的軸功率分別為：

　　兩個工況點的水泵軸功率之差為：（B、C兩工況點輸出介質流量Q